歐盟NBS方法學6-空氣品質

11.1 空氣品質參數超過閾值的天數

計畫名稱：城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）與城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 環境空氣中的空氣品質參數（PM10、PM2.5、NO2、SO2、CO、O3與PAHs）超過閾值的天數：

(空氣品質)

人們認為空氣污染造成世界上最大環境健康的風險問題，估計每年造成200-600萬或更多的死亡人數。

全球範圍內的 (Health Effects Institute [HEI], 2018; World Health Organisation [WHO], 2016)研究的一個重要焦點是在城市植被的形成和清除方面的作用。城市中的空氣污染物（例如：Miranda et al., 2017）和空氣污染對發病率、死亡率和壽命和預期壽命的相關影響（例如：Costa et al., 2014）。最相關的空氣污染物是不同大小的顆粒物（PM2.5、PM10）、臭氧（O3）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、多環芳烴（PAHs）、一氧化碳（CO）、苯（C6H6）和有毒金屬（砷、鎘、鎳、鉛和汞）（EEA, 2018b）。

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11.2 暴露於周圍空氣污染的人口比例

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）與城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 暴露於周圍空氣污染的人口比例：

(空氣品質)

城市地區的高人口密度和相關的經濟活動導致空氣污染物的排放增加，這反過來又導致這些污染物的環境濃度增加，人類的接觸率也提高了。整個歐盟（EU）的城市地區擁有歐盟28國70%以上的人口 (Eurostat, 2014b)。

世界衛生組織（WHO）對空氣污染的健康影響最新審查 (WHO, 2013) 得出的結論為在歐洲普遍存在的標準上觀察到的顆粒物（PM）、臭氧（O3）和二氧化氮（NO2）對健康有不利影響。世界衛生組織國際癌症研究機構（IARC）2013年的一項評估 (D. Loomiset al., 2013) 認為室外空氣污染對人類會致癌，空氣污染中的顆粒物成分與癌症，特別是肺癌的發病率增加關係最為密切。除此之外，空氣污染還在心臟和呼吸系統疾病的發展中扮演重要角色，包括急性呼吸道感染和慢性阻塞性肺部疾病。

該指標重點關注在健康影響和城市濃度方面更相關的空氣污染物。顆粒物，包括PM10（直徑為10微公尺或以下的顆粒物）和細懸浮微粒或PM2.5（直徑為2.5微公尺或以下的顆粒物）、臭氧（O3）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）及苯芘（BaP）。

根據世衛組織的幾項研究 (WHO, 2000, 2006, 2013, 2014)，接觸顆粒物會導致或加重心血管和肺部疾病、心臟病發作和心律失常，還會影響中樞神經系統、生殖系統並導致癌症。暴露在高濃度的臭氧中會導致呼吸問題，引發哮喘，降低肺功能並導致肺部疾病。暴露在二氧化氮中會增加哮喘兒童的支氣管炎症狀，並降低肺部功能的發揮。二氧化硫會影響呼吸系統和肺部功能，並刺激眼睛。最後，苯芘具有致癌性，當成總多環芳香烴（PAHs）的致癌性指標。該指標可以用來評估自然解決方案匯入的影響，使用實施前後的資料，或者標準較不同的自然解決方案或綠色基礎設施植匯入的城市資料。

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11.3 歐洲空氣品質指數

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 歐洲空氣品質指數：

(空氣品質)

歐洲空氣品質指數讓用戶可以更多了解他們生活、工作或旅行地點的空氣品質。通過歐洲的最新顯示資訊，用戶可以深入了解各個國家、地區和城市的空氣品質。

該指數是以多達五種關鍵污染物的濃度值為基礎的，其中包括：

 顆粒物（PM10）

 懸浮微粒（PM2.5）

 臭氧（O3）

 二氧化氮（NO2）

 二氧化硫（SO2）

該指標反映出空氣品質對健康的潛在影響，因相關健康影響，由濃度最差的污染物驅動。

該指數由歐洲各地兩千多個空氣品質監測站每小時計算一次，並使用歐洲經濟區成員國報告的最新資料。這些資料沒有經過各國的正式核實。

在預設情況下，空氣品質指數描述的是3小時前的情況。接著，用戶可以選擇前48小時內的任何一個小時，並可以查看接下來24小時的預測值。

用戶可以按國家和監測站進行内容過濾選擇。監測站按主要的排放源進行分類，包括交通、工業和背景，其中污染程度既不是由交通也不是由工業主導的。用戶可以查看所有監測站、僅交通站點或僅非交通站點（即工業、城市或區域背景網站）。

歐盟立法為短期（每小時或每天）和長期（每年）的空氣品質制定了空氣品質標準。長期的標準比短期標準更嚴格，因為長期接觸污染物可能會對健康產生嚴重影響。

該指數顯示短期的空氣品質狀況，並沒有反映長期（年度）的空氣品質狀況，而後者可能有很大的不同。

空氣品質指數不是檢查空氣品質標準遵守情況的工具，因此不能用於此目的。

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12.1 清除大氣污染物的植被

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 清除大氣污染物的植被（葉子、莖和根）：

(空氣品質)

空氣污染是市區的主要問題之一，由於化石燃料的燃燒，許多城市在幾個月內出現空氣污染。樹木的空氣污染物去除能力是根據幹沉降預估的，幹沉降是從大氣中去除空氣污染物的速度 (Lovett, 1994; McPherson et al., 1998; Scott et al., 1998)。葉子表面的污染物主要是通過葉子氣孔吸收氣態污染物和葉子攔截顆粒物清除 (Nowak et al., 2006)，第一個過程導致污染物擴散到葉子的內部。氣體也可能被吸收或與植物表面產生反應，而通過後者的清除可能會因風的影響從葉面截獲的顆粒懸浮而減少 (Selmi et al., 2016)。空氣污染物在樹木以外的植被（如：灌木、草）和土地覆蓋類型（如水體和建築物）上的沉積不含在本文提出的計算方法中。

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12.2 自然解決方案植被去除的總顆粒物

計畫名稱：用於後工業化城市新生的高效綠建築計畫（proGIreg）（補助協議編號：776528）

• 自然解決方案植被去除的微粒物質：

(空氣品質)

綠色表面是改善環境品質的一個關鍵指標，由於在城市地區實施自然解決方案，因此導致顆粒物（PM）減少。事實上，顆粒物已經成為嚴重的環境議題，並損害人類健康。

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12.3 植被捕獲/清除臭氧、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳的模型

計畫名稱：城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 植被捕獲/清除空氣污染物的模型：

(空氣品質)

植被可以通過幹沉降過程清除空氣中的污染物（顆粒和氣體）。沉積是指從空氣中的某一點向植物表面的遷移，這主要與近地面的污染物濃度、天氣條件和植被特性有關。大多數植物在單位體積內有很大的表面積，與城市地區存在光滑的人造表面相比，增加了沉積的概率，例如，據報導，與玻璃和水泥表面相比，合成草上亞微米（<μm）顆粒的沉積速度快10-30倍 (Air Quality Expert Group [AQEG], 2013; Roupsard, Amielh, Maro, Coppalle, & Branger, 2013)。這種模型常用來做貢獻的估算。

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12.3.1 葉面積總額

計畫名稱：城市自然計畫（Nature4Cities） (補助協議編號：730468)

• (LA) ：

(綠地管理、氣候適應、空氣品質)

葉面積是GREENPASS®系統的一個關鍵績效指標。

該指標顯示出專案區域內自然解決方案的葉面積加總。葉面積是自然解決方案的工作面，因此對氣候調節、碳封存和空氣淨化具有決定性作用。

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12.4 氣體排放中的氮氧化物和顆粒物

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 氣體排放中的氮氧化物和顆粒物：

(空氣品質)

其他指標定義為評估已實施的自然解決方案對建築、地區或城市範圍內的空氣品質的一般影響。相比之下，該指標著重於具體的自然解決方案在釋放到城市大氣中之前對受污染氣體流的影響。　

該指標主要是為城市花園生物濾器定義的，但將來也可以用在其他安裝在室外管道中的自然解決方案來捕獲污染物。在實驗室範圍內，這種自然解決方案的影響已經通過生物濾器上下游的空氣特徵設置進行測量。然而，現實世界中對空氣品質的干擾和測量應用相對複雜。進氣口的空氣可以通過在將要抽取空氣的地方或進氣管內安裝一個感測器來測量。然而，由於大氣是一個開放的系統，出口空氣不能直接捕獲。因此，理想的感測器配置包括安裝兩個測量點，一個在生物濾器之前，至少一個在生物濾器之後。其中一個生物濾器後的測量點應該在室外，靠近氣體釋放點的地方。建議再安裝第二個更遠的生物濾器後測量點（在預期的流出氣體的流動路徑內）。這三個測量點要用PM2.5和NOx感測器進行檢測。

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12.5 周圍花粉濃度

計畫名稱：城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 周圍花粉濃度：

(綠地管理、空氣品質)

城市綠地與農村地區相比經常有數量有限的植物物種，包括更多的非本地物種 (McKinney, 2002)。許多城市地區的低物種多樣性與集中的花粉排放源的形成有直接關係。尤其大規模使用少量的路邊樹種，導致產生大量的單一物種花粉。花粉集中的地區可能不容易被氣流驅散。一些研究表明，市民比生活在農村地區的人更有可能患空氣中的花粉過敏，這主要是因為綠地的統一性，其中已經證明適合城市環境使用的少量物種有濫用的傾向，而且花粉與空氣污染物互相關聯（Cariñanos & Casares-Porcel, 2011）。

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12.6 氮氧化物與硫氧化物的排放趨勢

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 氮氧化物與硫氧化物的排放趨勢：

(空氣品質)

在英國，空氣污染據估計使總體預期壽命縮短了7至8個月，估計每年的健康成本高達200億英鎊。對最弱勢群體的影響更大，包括對兒童的終生影響。

在歐洲，氮氧化物的主要來源是公路運輸，人們認為歐洲一半的排放物來自這一來源，當然氮氧化物的最高濃度通常是在城市地區的繁忙道路附近發現的，與英格蘭和威爾士的其他地方當局一樣，利物浦和其他更廣泛的城市地區幾乎無法達到歐盟（EU）的空氣品質標準，也就是二氧化氮(NO2)的平均含量為每年每立方公尺40微克。

高濃度的二氧化氮對當地居民的健康有影響，特別是那些患有心臟相關疾病、哮喘和慢性阻塞性肺病的人。雖然二氧化氮造成的空氣污染並非醫院排放的唯一直接因果關係，但確實有造成影響。

二氧化硫的主要來源是化石燃料的燃燒。自1992年以來，由於煤炭、天然氣和石油使用量的減少，以及燃油和車用柴油含硫量的減少，英國的硫氧化物排放已經大幅下降。排放量的減少隨著時間推移是一個持續的趨勢延續，部分原因是英國重工業的衰退。　

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12.7 環境空氣中的懸浮微粒（PM10與PM2.5）、NO2及O3的濃度

計畫名稱：城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 環境空氣中的懸浮微粒（PM10與PM2.5）、NO2及O3的濃度：

(空氣品質)

空氣污染被視為世界上最大的單一環境健康風險，據估計每年在全球造成200萬到600萬或更多人的死亡 (Health Effects Institute [HEI], 2018; World Health Organization [WHO], 2016)。研究中的重要焦點為城市植被在城市空氣污染物之形成與清除過程中的作用 (e.g., Miranda et al., 2017)，以及空氣污染對發病率、死亡率與預期壽命的相關影響 (e.g., Costa et al., 2014)。空氣中最相關的污染物是不同大小的懸浮微粒（PM2.5、PM10）、臭氧（O3）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、多環芳香烴（PAHs）、一氧化碳（CO）、苯（C6H6）以及有毒重金屬（As（砷）、Cd（鎘）、Ni（鎳）、Pb（鉛）和Hg（汞））(EEA, 2018b)。雖然不同的污染物會對當地產生很大的影響，但對健康影響最嚴重的污染物是懸浮微粒、臭氧與二氧化氮，因而此處選擇衡量這些污染物。

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12.9 環境空氣污染的平均接觸程度

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 環境空氣污染的平均接觸程度：

(空氣品質)

空氣污染由許多污染物組成，其中包含懸浮微粒，這些微粒能夠深入呼吸道，增加了呼吸道感染和疾病、肺癌以及某些心血管疾病的死亡率，因此對健康構成危害。直徑小於2.5微米的細小懸浮微粒（PM2.5）的年平均濃度是衡量空氣污染時常用的指標，該平均濃度是一個國家的城市人口之加權平均數，並以每立方公尺多少微克 [µg/m3] 來表示，而其他重要的污染物為臭氧與氮氧化物（NOx）。本項指標可以根據資料的可用性與每種污染物造成的問題（根據極端事件中達到的最高程度），採用不同的污染物來計算。

本項指標的定義參考自永續發展目標（SDG）編號3.9.1與11.6.2指標，但將其調整為使用於城市範圍內。

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12.8 道路沿線位於呼吸高度的懸浮微粒濃度

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）以及城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 道路沿線位於呼吸高度的懸浮微粒（PM2.5、PM10）濃度：

(空氣品質)

道路交通運輸與建築建設工程被視為城市中空氣污染物的主要來源。空氣中的懸浮微粒會對人類心血管與呼吸系統健康產生有害影響，直徑 ≤ 10µm 的微粒（PM10）以及特別是直徑 ≤ 2.5µm 的更細小微粒（PM2.5），則為道路交通運輸車輛造成的，而且由於這兩種微粒的尺寸極小，因此更加令人擔憂。一微米（µm）是一公尺的百萬分之一，同樣也等於 0.001 公釐。沿著城市街道建築的綠色基礎設施扮演屏障的角色，其將大氣中的懸浮微粒污染物（例如：車輛造成污染物）直接分散至行人區之外。此外，微粒還可能沉積在植被的葉子表面，或被吸收到葉子表面的蠟質層中，從而降低了大氣中的懸浮微粒濃度。監測空氣品質指標十分複雜，其涉及許多潛在的相互作用之變數，例如天氣條件的變化；當時的風向和風速；植被的種類、大小、密度、位置與結構；以及城市基礎設施建設的配置，都為可能影響懸浮微粒污染物的軌跡和傳播速度的因素。另外，為了評估自然解決方案（NBS）對大氣中懸浮微粒濃度的影響，因此在有和沒有實施街邊綠化的地方，比較平均呼吸高度（離地面以上1.5公尺處）的室外空氣中的PM10與PM2.5濃度，藉此評估NBS是否有助降低當地空氣中PM2.5和PM10的濃度。

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12.10 空氣品質不良導致的發病率、死亡率與生命年數損失

計畫名稱：城市自然實驗室計畫（UNaLab）（補助協議編號：730052）

• 空氣品質不良導致的發病率、死亡率與生命年數損失：

(空氣品質、健康與福祉)

空氣污染帶來許多不利的健康影響，通常為許多發病率和死亡率的終點 (see Costa et al., 2014)，特別是從越來越多的流行病學與臨床研究中觀察到，接觸空氣污染與心臟病、心肌梗塞和中風以及肺癌的風險增加有關 (e.g., Costa et al., 2014)。雖然這些健康影響就個人而言影響可能不大，但是由於整個人口都受到影響，所以整體的公共健康負擔是相當大的 (Pascal et al., 2011)。

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12.11 空氣污染控制措施的可避免成本

計畫名稱：城市綠色行動計畫（URBAN GreenUP）（補助協議編號：730426）

• 空氣污染控制措施的可避免成本：

(空氣品質、新經濟機會與綠色工作)

GI-Val（Green Infrastructure Valuation Toolkit）是默西森林的綠色基礎設施估值工具包，目前的原型是免費與開源的，其可以在創用CC授權條款下載：https://www.merseyforest.org.uk/services/gi-val/，其形式為試算表計算機與使用者手冊。

GI-Val工具4.6可以計算每年的噸數，以估計自然解決方案對各種空氣污染物的影響，並可以從每年的噸數中估計出從空氣中去除二氧化硫（SO2）、一氧化氮（CO）與PM10的其他措施之可避免成本。GI-Val工具採用的效益轉移方法是參考自美國農業部美國國家森林局的芝加哥城市森林氣候研究 (Nowak et al., 1994)。

部分城市的監測有可能為去除空氣污染物提供更精準的數字，若真為如此，便可以簡單地使用GI-Val工具，賦予空氣污染的衰減貨幣價值。

生態系統知識網路對GI-Val工具的獨立評估請見以下連結，同時還有其他工具的連結：https://ecosystemsknowledge.net/green-infrastructure- valuation-toolkit-gi-val

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