1

空氣品質模式模擬與

容許增量限值相關法規說明

台北縣空污專責人員複訓教材

2

大 綱法源依據及適用對象空氣品質模式模擬規範 (93 年 1 月 1 日實施 )

模式種類及使用規定不同模式運用時機與模擬物種模式輸入資料引用之規定污染物排放率之設定送審文件相關規定

容許增量限值 (92 年 1 月 1 日實施 )研擬過程考量方式及擬定結果其他相關規定

3

二級 /三級防制區

二級 /三級防制區

符合空氣品質標準之總量管制區

符合空氣品質標準之總量管制區

空氣污染防制法第六條 空氣污染防制法第八條

法源依據及適用對象

金門、澎湖、連江及其他離島地區不在此限

金門、澎湖、連江及其他離島地區不在此限

新增或變更之固定源

污染物排放量達一定規模

空氣品質模式模擬規範

不超過容許增量限值* 依據空氣污染防制法第六條第四項與第八條第五項

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定空氣品質模式

空氣品質模式，乃是利用數學或定量的方式，以計算或模擬污染物由排放源釋出後在大氣中傳送、擴散及反應所形成的濃度場之時空分佈。所以空氣品質模式乃是用於聯結排放源和擴散濃度場間之關係，而每個模式內含許多不同程序 ( 如煙流上升、擴散、沉降等 )之計算方法，有時同一個過程就有許多不同的演算法可供選擇，但不同的方法其結果自然也不一樣。

輸入資料 空氣品質模式 輸出結果

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定

模式種類

高斯擴散模式

軌跡模式

網格模式

非公告之模式

附錄一

使用規範

附錄二

附錄三

性能評估規範

附錄四

檢具模式認可申請表、採用模式模擬結果之 性能評估相關文件

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定

高斯 (Gaussian) 模式 穩定及均勻風場之假

設，故僅能模擬小範圍、地形簡單之區域。

無法計算化學反應，故僅能模擬惰性污染物。

ISCST3, CDM, VALLEY,… (for primary pollutants)

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定

高斯 (Gaussian) 模式 - 輸出資料處理

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定

軌跡 (trajectory) 模式(Lagrangian 模式 ) 忽略垂直風速，氣柱跟著

水平氣流移動，無垂直風切，無水平擴散，因此可能與實際風場差異甚大。

模式較為簡易，電腦資源需求較少，因此可執行長時間模擬。

OZIP/EKMA, TPAQM, GTx, …(for ozone and PM)

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空氣品質模式模擬規範模式種類及使用規定

網格 (Grid) 模式(Eulerian 模式 ) 可以考慮之物理化學機

制最為完整，並含有最少之假設。

電腦資源需求較大，因此通常僅執行數天污染事件之模擬。

TAQM, CAMx, Models-3/CMAQ,

UAM-V,….

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或

不同模式運用時機與模擬物種

高斯擴散模式運用時機新設或變更固定污染源

年排放增加量達許可證記載之年許可排放量 20

% 以上之變更污染源

粒狀物

( 污染控制後或處理後最大年排放增加量 - 公噸 /年 )

硫氧化物

氮氧化物

15

60

40粒狀物

硫氧化物

氮氧化物

250

200200

( 污染控制後或處理後最大年排放量 - 公噸 / 年 )

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不同模式運用時機與模擬物種

高斯擴散模式模擬之物種

懸浮微粒

二氧化硫

二氧化氮

高斯擴散模式模擬期程各污染物皆為一年

視污染源特性考慮粒狀污染物沉降速度

得以氮氧化物模擬結果依臭氧限制方式

(OZONE LIMITED) 進行轉換

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不同模式運用時機與模擬物種

高斯擴散模式模擬之物種二氧化氮 OZONE LIMITED轉換公式 步驟一

假設 NOx 排放量全部轉換成 NO2排出

進行模擬預測 步驟二

NO2模擬結果利用 O3 背景濃度進行轉換修正 [NO2] = (0.1) * [NO2] 預測值 + A

A={(0.9) * [NO2] 預測值 , 或 (46/48) * [O3] 背景值} 二者中最小值

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不同模式運用時機與模擬物種軌跡模式運用時機與模擬物種新設或變更固定污染源

氮氧化物

揮發性有機物

( 申請年許可排放量 )

500

1000

＋ 模擬臭氧濃度增量模擬臭氧濃度增量

公噸

NOx+VOCs

* 適用軌跡模式者，可直接使用網格模式

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不同模式運用時機與模擬物種軌跡模式運用時機與模擬物種新設或變更固定污染源

氮氧化物

硫氧化物

( 申請年許可排放量 )

500

1000

＋模擬衍生性及原生性懸浮微粒濃度增量

模擬衍生性及原生性懸浮微粒濃度增量

公噸

NOx+SOx

* 適用軌跡模式者，可直接使用網格模式

15

不同模式運用時機與模擬物種

軌跡模式模擬期程臭氧：案例日 懸浮微粒：案例日

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不同模式運用時機與模擬物種網格模式運用時機與模擬物種新設或變更固定污染源

氮氧化物

揮發性有機

物

( 申請年許可排放量 )1000以上

＋ 模擬臭氧濃度增量模擬臭氧濃度增量

公噸

NOx+VOCs

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不同模式運用時機與模擬物種網格模式運用時機與模擬物種新設或變更固定污染源

氮氧化物

硫氧化物

( 申請年許可排放量 )1000以上

＋

公噸

NOx+SOx

模擬衍生性及原生性懸浮微粒濃度增量

模擬衍生性及原生性懸浮微粒濃度增量

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不同模式運用時機與模擬物種

網格模式模擬期程各污染物皆以案例日進行模擬

軌跡模式與網格模式案例日篩選原則見附錄二及附錄三

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不同模式運用時機與模擬物種

案例日篩選結果

空品區 懸浮微粒 臭 氧 臭氧及懸浮微粒 北 部 1/1 ~ 1/5 【5/12~ 5/16】 5/12~ 5/16 竹 苗 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27 中 部 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27

雲嘉南 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27 高 屏 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27 宜 蘭 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27 花 東 1/1 ~ 1/5 9/18 ~ 9/22 11/23 ~ 11/27

空品區 懸浮微粒 臭 氧 臭氧及懸浮微粒北 部 【5/12~ 5/16】 6/26-6/30 -竹 苗 【5/12~ 5/16】 【5/12~ 5/16】 5/12-5/16中 部 【11/23 ~ 11/27】 【11/23 ~ 11/27】 5/12-5/16雲嘉南 【11/23 ~ 11/27】 【11/23 ~ 11/27】 5/12-5/16高 屏 【11/23 ~ 11/27】 【11/23 ~ 11/27】 5/12-5/16宜 蘭 【9/18 ~ 9/22】 7/25-7/29 【9/18 ~ 9/22】花 東 【9/18 ~ 9/22】 7/25-7/29 【9/18 ~ 9/22】

2000 年第一優先模擬污染案例日

2000 年第二優先模擬污染案例日

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模式輸入資料引用來源之規定

模式相關輸入資料之引用

輸入資料項目

氣象資料

背景空品濃度

背景排放量

模擬案例日

中央主管機關有公布者優先使用

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模式輸入資料引用來源之規定

模式相關輸入資料之引用中央主管機關有公布資料查詢

氣象及背景空品濃度查詢網址背景排放量查詢網頁模擬案例日查詢網頁http://www.aqmc.org.tw/

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背景排放量查詢網頁

空氣品質模式支援中心網頁

23

模擬案例日查詢網頁

空氣品質模式支援中心網頁

24

空氣品質模式支援中心網站

空氣品質模式支援中心網站可提供之資源 空氣品質模式介紹 模式模擬相關技術諮詢 模式線上模擬作業 (ISCST3、 GTx、 CAMx 模

式 ) 排放量資料之建置與下載 (TEDS5) 氣象資料建置與提供 模式模擬相關法規資料 容許增量限值模式模擬申請表格 模式教育訓練相關訊息 模式執行檔案及使用手冊下載

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模式輸入資料引用來源之規定

模式相關輸入資料之引用無公布資料時引用之優先順序如下：

氣象資料

中央氣象局測站

中央氣象局測站

民航局測站

民航局測站

環保署空品測站

環保署空品測站

空軍氣象聯隊或符合中央氣象局設站品管要求之自設或其他單位設置之氣象站

空軍氣象聯隊或符合中央氣象局設站品管要求之自設或其他單位設置之氣象站

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模式輸入資料引用來源之規定

模式相關輸入資料之引用無公布資料時引用之優先順序如下：

背景空品濃度

環保署空品測站

環保署空品測站

縣 / 市政府空品測站

縣 / 市政府空品測站

自設或其他單位設置之空品測站

自設或其他單位設置之空品測站

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模式輸入資料引用來源之規定模式相關輸入資料之引用

無公布資料時

背景排放量資料

模擬 案例日

自行計算( 包括人為排放及 生物源排放資料 )

自行計算( 包括人為排放及 生物源排放資料 )

檢附文件說明( 如附錄表 3-5)

檢附文件說明( 如附錄表 3-5)

自行篩選( 依附錄二、附錄三所列篩選原則篩選 )

自行篩選( 依附錄二、附錄三所列篩選原則篩選 )

檢附文件說明( 如附錄表 3-4)

檢附文件說明( 如附錄表 3-4)

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污染物排放率之設定

各污染物排放率輸入設定

小時最大產能操作條件下之排放量

最大年產能之排放量除以全年操作時

數

不同時段平均值模擬結果模擬結果

不同時段平均值模擬結果模擬結果

年平均值模擬結果模擬結果年平均值模擬結果模擬結果

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送審文件相關規定

主管機關當地主管機關 ( 縣市環保局 ) 或中央主管機關委託之政府其他機關

送審時間於申請固定污染源之設置或變更許可時，檢具下列文件，一併提出辦理 模擬範圍之地形圖影印本 模式所需之固定污染源排放設施及排氣基本資料 模式輸入參數說明文件及電腦檔 模式輸出參數說明文件及電腦檔

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送審文件相關規定

已完成環境影響評估審查完成環境影響評估審查之固定污染源

若模擬條件、狀況皆符合空氣品質模式模擬規範之

規定

申請新增 ( 設 ) 或變更固定污染源時免予重複進行相同之模

式模擬

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容許增量限值研擬過程之考量及擬定結果

污染物種

CO 及Pb

1.主要來自移動源，而本規範對象主要為固定源。2. 一般測站 CO測值不高。3.目前皆已採無鉛汽油，空氣中 Pb 濃度已大幅降低。

不訂定限值

訂定限值之污染物包括：TSP、 PM10、 SO2、 NO2 與 O3

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容許增量限值

研擬過程之考量及擬定結果不同平均時段的限值

配合空氣品質標準規範

考量不同污染物訂定不同平均時段限值

( 年平均值、日平均值、小時平均值與八小時平均值等 )

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容許增量限值研擬過程之考量及擬定結果各級防制區的限制不同 擬定結果見表 1 ，限值大小依序為：

一級防制區、 二級防制區三級防制區、

最嚴，限值約設定為空品標準值之 2%依空污法不需訂定一級

防制區之限值，此主要考量跨區域可能影響

該區域之空品已不符合空品標準，此將增量濃

度限值約設定為空品標準值之 3%

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項目 一級防制區二級防制區／符合標準之總量管制區

三級防制區

總懸浮微粒(TSP)(μ g/m3)

24小時值 63 63 63

年平均 1.3 0.25(Cs-Cb) 2懸浮微粒(PM10)(μ g/m3) 日平均值 3 0.50(Cs-Cb) 4

年平均 0.6 0.03(Cs-Cb) 1日平均值 2 0.10(Cs-Cb) 3

二氧化硫(SO2)(ppb)

小時平均值 5 0.25(Cs-Cb) 8年平均 1 0.05(Cs-Cb) 2二氧化氮(NO2)

(ppb) 小時平均值 5 0.25(Cs-Cb) 8八小時平均值 1.2 0.25(Cs-Cb) 2臭氧(O3)

(ppb) 小時平均值 3 0.50(Cs-Cb) 4

表 1 容許增量限值擬定結果

容許增量限值

Cs：指空氣品質標準，其中懸浮微粒為日平均值，其餘污染物為小時平均值，見表2 。Cb：空氣品質背景值

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污染物 TSP PM10 O3 NO2 SO2 CO Pb

平均時距 μ g/m3μ g/m3 ppm ppm ppm ppm μ g/m3

年平均250

(幾何平均)65

(算術平均) － 0.05 0.03 － －

月平均 － － － － － － 1

日平均 130 125 － － 0.1 － －

8小時平均 － － 0.06 － － 9 －

1小時平均 － － 0.12 0.25 0.25 35 －

表 2 臺灣地區空氣品質標準

容許增量限值

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容許增量限值研擬過程之考量及擬定結果各級防制區的限制不同

二級防制區

採標準濃度與背景濃度差值之關係式計算限值使新設污染源設立時主動避開空氣品質較差

之地區確保新污染源設立後空氣品質仍在空品標準

限值內 ,還可預留濃度的配額給其他新設污染源使用

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容許增量限值研擬過程之考量及擬定結果各級防制區的限制不同

二級防制區( 以標準濃度與背景濃度差值之關係式計算限值 )

背景濃度值，見表 3(88~90 三年平均 )

參考“空氣污染防制法施行細則”第六條第一項 第一款至第三款規定

空氣污染防制區及總量管制區符合空氣品質 標準之判定方法

以 88~90 年空品資料計算容許增量限值結果，見表3

38

表 3a 縣市背景濃度值及容許增量限值計算結果 (88~90 三年空品資料 )

註：黃底表超過空品標準，屬三級防制區縣市

PM10日平均第八大值 PM10年平均 PM10日平均

(μ g/ m3) (μ g/ m3) (μ g/ m3)基隆市 113 3.0 6.0

台北縣 117 2.0 4.0

台北市 108 4.3 8.5

桃園縣 113 3.0 6.0

新竹縣 116 2.3 4.5

新竹市 104 5.3 10.5

苗栗縣 123 2.0 4.0

台中縣 120 2.0 4.0

台中市 159 2.0 4.0

彰化縣 159 2.0 4.0

南投縣 171 2.0 4.0

雲林縣 162 2.0 4.0

嘉義縣 152 2.0 4.0

嘉義市 156 2.0 4.0

台南縣 128 2.0 4.0

台南市 158 2.0 4.0

高雄縣 182 2.0 4.0

高雄市 167 2.0 4.0

屏東縣 172 2.0 4.0

台東縣 64 15.3 30.5

花蓮縣 71 13.5 27.0

宜蘭縣 77 12.0 24.0

容許增量限值(Cb)空氣品質背景值

縣市別

PM10

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表 3b 縣市背景濃度值及容許增量限值計算結果 (88~90 三年空品資料 )

註：黃底表超過空品標準，屬三級防制區縣市

SO2

(Cb)空氣品質背景值

SO2小時第八大值 SO2年平均 SO2日平均 SO2小時平均

(ppb) (ppb )(ppb )(ppb )

基隆市 51 6.0 19.9 49.8台北縣 35 6.5 21.5 53.8台北市 27 6.7 22.3 55.8桃園縣 43 6.2 20.7 51.8新竹縣 18 7.0 23.2 58.0新竹市 30 6.6 22.0 55.0苗栗縣 22 6.8 22.8 57.0台中縣 21 6.9 22.9 57.3台中市 21 6.9 22.9 57.3彰化縣 26 6.7 22.4 56.0南投縣 15 7.1 23.5 58.8雲林縣 26 6.7 22.4 56.0嘉義縣 20 6.9 23.0 57.5嘉義市 22 6.8 22.8 57.0台南縣 27 6.7 22.3 55.8台南市 32 6.5 21.8 54.5高雄縣 89 4.8 16.1 40.3高雄市 59 5.7 19.1 47.8屏東縣 28 6.7 22.2 55.5台東縣 3 7.4 24.7 61.8花蓮縣 5 7.4 24.5 61.3宜蘭縣 24 6.8 22.6 56.5

容許增量限值

縣市別

40

表 3c 縣市背景濃度值及容許增量限值計算結果 (88~90 三年空品資料 )

註：黃底表超過空品標準，屬三級防制區縣市

NO2

(Cb)空氣品質背景值 容許增量限值

NO2小時第八大值 NO2年平均 NO2小時平均

(ppb) (ppb )(ppb )

基隆市 73 8.9 44.3台北縣 83 8.4 41.8台北市 98 7.6 38.0桃園縣 72 8.9 44.5新竹縣 60 9.5 47.5新竹市 70 9.0 45.0苗栗縣 64 9.3 46.5台中縣 68 9.1 45.5台中市 88 8.1 40.5彰化縣 62 9.4 47.0南投縣 69 9.1 45.3雲林縣 55 9.8 48.8嘉義縣 50 10.0 50.0嘉義市 69 9.1 45.3台南縣 55 9.8 48.8台南市 63 9.4 46.8高雄縣 75 8.8 43.8高雄市 87 8.2 40.8屏東縣 50 10.0 50.0台東縣 29 11.1 55.3花蓮縣 46 10.2 51.0宜蘭縣 43 10.4 51.8

縣市別

41

表 3d 縣市背景濃度值及容許增量限值計算結果 (88~90 三年空品資料 )

註：黃底表超過空品標準，屬三級防制區縣市

O3 (Cb)空氣品質背景值

O3小時第八大值 O3八小時平均 O3小時平均

(ppb) (ppb )(ppb )

基隆市 101 4.8 9.5台北縣 130 2.0 4.0台北市 130 2.0 4.0桃園縣 112 2.0 4.0新竹縣 119 2.0 4.0新竹市 108 3.0 6.0苗栗縣 112 2.0 4.0台中縣 116 2.0 4.0台中市 107 3.3 6.5彰化縣 106 3.5 7.0南投縣 124 2.0 4.0雲林縣 115 2.0 4.0嘉義縣 120 2.0 4.0嘉義市 104 4.0 8.0台南縣 123 2.0 4.0台南市 118 2.0 4.0高雄縣 141 2.0 4.0高雄市 138 2.0 4.0屏東縣 145 2.0 4.0台東縣 60 15.0 30.0花蓮縣 61 14.8 29.5宜蘭縣 82 9.5 19.0

容許增量限值

縣市別

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容許增量限值研擬過程之考量及擬定結果

TSP 容許增量限值考量

固定污染源的 TSP主要排放源為營建工程或 料堆，影響範圍較近且濃度較高， 故不區分防制區而以相同之限值規範之，限值採空氣品質標準之四分之一

43

容許增量限值其他相關規定

限值的使用注意事項背景濃度值應使用中央主管機關公布之資料。

二級防制區或符合標準之總量管制區其限值計算結果小於三級防制區時，以三級防制區之限值為準。

44

容許增量限值其他相關規定

同一公私場所，同年累計新增或變更二個以上之固定污染源注意事項位於二級防制區或符合標準之總量管制區

總濃度增量加上空氣品質背景值應符合空氣品質標準。

位於三級防制區 總濃度增量仍應符合容許增量限值。

45

容許增量限值

其他相關規定

模擬範圍跨不同防制區注意事項

各區增加之污染物濃度需符合各防制區之

容許增量限值。

46

報告完畢