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《穹頂之下》引爆空污議題 PM2.5商機湧現
陳武立/北美智權 教育訓練處 研發創新顧問
2015.03.25
前央視記者柴靜自費拍攝的紀錄片《穹頂之下》,短時間內引起大眾對於中國霧霾的關心,影響力之大甚至讓該片遭到官方封殺。而台灣十大死因中,其中七項和空氣污染密切相關,空污中最難發現的是PM2.5(細懸浮微粒),可以穿透一般口罩,提高各種心血管疾病及死亡率的風險。要不是《穹頂之下》,或許台灣人還會繼續當它是空氣污染,不見得會知道PM2.5的殺傷力有多強大。當然,和空氣淨化相關的商機,也在衍生當中!

究竟PM2.5是什麼呢?

根據行政院環境保護署的網站資訊,空氣中存在的污染物中,漂浮在空氣中類似灰塵的粒狀物稱為「懸浮微粒」(particulate matter, PM),PM粒徑大小有別,小於或等於2.5微米(μm)的粒子,稱為PM2.5,通稱細懸浮微粒,單位以微克/立方公尺(μg/m3)表示,它的直徑還不到人的頭髮絲粗細的1/28,非常微細並且可以穿透肺部氣泡,直接進入血管中隨著血液循環全身,對人體產生之影響是不容忽視的,如圖一所示。

表一、懸浮微粒顆粒大小說明

圖片來源:http://air.epa.gov.tw/Public/suspended_particles.aspx#t1

PM2.5是怎麼來的?如圖二所示,PM2.5來源可分為原生性及衍生性,皆是由自然界或人為產生。原生性細懸浮微粒是指被排放到大氣時即成為PM2.5的粒狀物,該成分主要是由物理破碎或一次污染排放所產生,主要的化學組成份與來源分別為海鹽飛沫、裸露地表經由風力作用所揚起的灰塵微粒,鍋爐及機動車輛之燃燒排放,而衍生性細懸浮微粒則係指被釋出之非PM2.5之化學物質(又稱為前驅物,可能為固體、液體或氣體),在大氣環境中經過一連串極其複雜的化學變化與光化反應後成為PM2.5的微粒,主要為硫酸鹽、硝酸鹽及銨鹽,以上污染來源均除本地污染外,亦受到境外長程傳輸污染之影響。

表二、PM2.5的生成與來源

圖片來源:http://air.epa.gov.tw/Public/suspended_particles.aspx#t1

對健康的影響有多少?如圖三所示,空氣中的懸浮微粒會經由鼻、咽及喉進入人體,10微米以上的微粒可由鼻腔去除,較小的微粒則會經由氣管、支氣管經肺泡吸收進入人體內部。不同粒徑大小的懸浮微粒,將可能會導致人體器官不同的危害。

表三、懸浮微粒粒徑對健康的影響

資料來源:http://air.epa.gov.tw/Public/suspended_particles.aspx#t1

其實PM2.5早就存在,並不是新聞,只是長久以來沒有人重視而已,要不是柴靜在2015年推出自費拍攝的空氣污染調查紀錄片《穹頂之下》,搞得對岸上位的大人們腦袋發燙,我想”PM2.5”這個名詞,並不見得會像現在這麼的廣為人知,尤其是在台灣,大家就當它是空氣污染,不見得會知道PM2.5的殺傷力有多強大。

看一下Google trend上面的趨勢,就可以大概了解到台灣民眾是何時開始關心PM2.5的,如下圖一所示,看起來應該是直到最近柴靜事件後,才聲名大噪的吧!比較一下圖二大陸地區與圖三全球的狀況,比起大陸地區約在2012年受到注意,全球早在2006年就有人在注意了。

圖一、台灣地區PM2.5的搜尋趨勢

圖片來源:http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&geo=TW&cmpt=q&tz=

圖二、大陸地區PM2.5的搜尋趨勢
圖片來源:
http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&geo=CN&cmpt=q&tz=

圖三、全球PM2.5的搜尋趨勢

圖片來源:http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&cmpt=q&tz=

汙染是跨越國界的,網路上相關報導相當多,據媒體報導:

「骯髒的空氣,比食安更可怕。」嘉義市空汙防制委員、醫師余尚儒憂心地說,PM2.5成分複雜,包括汽機車、工廠排放的硫氧化物、氮氧化物、揮發性有機物,當中更可能含有戴奧辛、重金屬成分,被國際癌症研究機構(IARC)列為一級致癌物質,「黑心油你可以選擇不吃,但你無法選擇不呼吸。」

林口長庚醫院臨床毒物科主任顏宗海也表示,PM2.5比髮絲更細,小到足以穿透人體呼吸系統,帶著重金屬等汙染物,不僅對氣喘或慢性肺部疾病患者有危害,還可能沉積在肺泡裡,「長久下來,恐怕有可能導致肺癌,而且它停留在肺泡,可能進入血液,也容易引發心血管方面疾病。」(註1

問題還不只這些,也有報導指出,台灣十大死因中,有七大和空氣污染密切相關。其中,空氣污染中最難發現的PM2.5(細懸浮微粒),更可以穿透一般口罩,直達胸腔,提高各種心血管疾病和增加死亡率的風險。和OECD的36國相比,台灣的懸浮微粒濃度更高居第二糟,僅好過智利而已,而在WHO世界城市PM2.5的排名中,台灣也是榜上有名,如圖四所示,這些空氣汙染跟汽機車排放廢氣、發電廠、重工業、外來汙染源與季節風向大小都有一定的關係。

圖四、WHO各國城市PM2.5比較

圖片來源:天下雜誌

台灣面對PM2.5究竟能做些什麼呢?先讓我們來看看鄰近的日本是怎麼做的,日本環境省於今年2月13日召開了由大氣污染問題專家參加的會議,會中討論了中國大氣污染物質對日本的影響和防範對策。除了討論防範PM2.5的影響與防範外,對未來可能的商機也進行討論,如空氣淨化機的需求激增、集塵設備與分析裝置、可再生能源以及純電動汽車等環保車的需求在內,市場規模將有一定規模成長。可以說,從煤炭火力發電站所需要的脫硫裝置到家家戶戶用得上的空氣淨化機與純電動汽車等,都是不可忽視的商機。

從大陸的PM2.5相關專利出現的時間點上,也可以一窺廠商對PM2.5商機的重視情形,如圖五所示。在中國專利資料庫中,若使用「PM2.5」為關鍵字搜尋專利名稱與摘要,可發現2000年以後,與PM2.5相關的專利呈現爆炸性成長,這應該也跟經濟起飛後污染越來越嚴重有關,汙染越多越嚴重,相對的商機也就越大,若能在專利上先行卡位,應該會有不錯的回報。

圖五、大陸PM2.5相關專利數量變化

陳武立/製圖

分析PM2.5前十大專利權廠商,有半數是日本廠商,看來為了PM2.5的商機,已經有人準備許久,至於鎖定的產品與技術就得好好再仔細推敲專利內容了,筆者以為真正的商機爆發,仍然有待大陸對相關的法規的建立與真正的執行,一旦大陸相關的遊戲規則改變,面對PM2.5如此龐大的商機,你準備好了嗎?

圖六、大陸地區PM2.5相關專利前十大廠商

陳武立/製圖

中國市場的商機是很吸引人的,新的問題的產生,當然會帶來新的需求,隨著PM2.5的發生,高科技業者如:Bosch、三星等,也已經開始注意到新的空氣品質感測器需求到來,不過於原先的環境感測器(濕度、壓力與溫度感測器),可能並不符合目前的需求,增加新的空氣品質感測器到感測器產品中,將會是很重要的下一步。

20世紀在英國倫敦與美國洛杉磯都曾經發生過霧霾事件,以洛杉磯為例,當地於1970年通過《清潔空氣法》修正案。這部新的法律在後來的環境保護中發揮了關鍵作用。新《清潔空氣法》將大氣污染物分為基準空氣污染物和有害空氣污染物兩類,並第一次界定了空氣污染物的組成。同一年國會還授權政府組建了環保局(Environmental Protection Agency)來負責監督法案的實施。經過長達十餘年的努力,洛杉磯的空氣開始慢慢轉好。根據環保部門的統計,洛杉磯一級污染警報(非常不健康)的天數從1977年的121天下降到1989的54天,而到了1999年這個數字已經降為0。這個例子充分證明了改變並不是不可能,只是要不要確實去做而已。

 

備註

  1. 參考報導:今週刊「台灣致癌髒空氣比食安更可怕」

 

參考資料:

  1. http://air.epa.gov.tw/Public/suspended_particles.aspx#t1
  2. http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%B4%E9%9D%99
  3. http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&geo=TW&cmpt=q&tz=
  4. http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&geo=CN&cmpt=q&tz=
  5. http://www.google.com/trends/explore#q=PM%202.5&cmpt=q&tz=
  6. http://www.thenewslens.com/post/136844/
  7. http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5054076
  8. http://zh.cn.nikkei.com/columnviewpoint/column/4836-20130217.html
  9. http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1325145
  10. http://www.zhibeifw.com/big5/fjgc/sjhj_list.php?id=12608

 

 
作者: 陳武立
現任: 北美智權教育訓練處 研發創新顧問
經歷: 工業技術研究院 電子與光電研究所 專案副理
工業技術研究院 光電工業研究所 課長
學歷:

國立清華大學 動力機械工程碩士
國立清華大學 動力機械工程學士

專長:

專精立體顯示器、噴墨頭、封裝製程等技術領域,並對系統整合有豐富實務經驗與深入研究。

 


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