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都市空氣污染暴險人口分佈
目前重要的粒狀空氣污染物為粒徑小於2.5微米(µm，即10-6m)的大氣懸浮微粒，簡稱作PM2.5 (PM, Particulate matter)，可能影響人體之心肺功能，世界衛生組織建議PM2.5之24小時平均值應不超過25µg/m3(微克/立方公尺)，年平均值應不超過10µg/m3。而依據環保署自2002年開始之PM2.5測站監測資料顯示：台北、台中、高雄甚至花蓮之年平均值皆已超過10µg/m3。因此在國科會經費支持下，中央研究院環境變遷研究中心與台大、輔大、逢甲、高科大等學校合作，在2010年8月開始執行一跨領域整合型三年計畫『台灣巨型城市環境研究』，主要研究目的為「探討台灣都會區排放之懸浮微粒對於區域氣候、空氣品質及人體健康之衝擊」。此次記者會報告的研究成果重點為「探討暴險於交通排放社群之三維地理分佈及社經特徵」。
都會區PM2.5的重要來源為交通排放源，也就是汽機車廢氣，而民眾因近距離接觸使得實際暴露之PM2.5濃度可能遠高於環境大氣濃度。再者，因交通排放源也可能產生微粒相之多環芳香烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)，這一大類化學物中，有些物質是可能之人類致癌物。暴露於交通排放之污染物確實增加心肺相關疾病之發生率及死亡率，國外研究指出居住於馬路50公尺內的民眾，發生冠狀動脈硬化的機率比居住於馬路200公尺外的民眾要高出63%。而污染物濃度依距離馬路遠近之不同，在小尺度空間分佈上實有顯著的差異，戶外交通排放產生之污染物會隨著室內外空氣交換而影響室內空氣品質，民眾也因而遭受到不同暴險程度，另有研究指出高於十樓的住宅室外PM10濃度是位在一、二樓的住宅室外濃度之55-73%，顯見垂直距離也是交通污染暴險重要影響因素之一。
了解暴險人口的分佈及其特性是重要的環境健康領域研究議題，以往研究只著重於離馬路之水平距離遠近所造成暴險程度的差異，本研究發展一創新方法可同時探討因離馬路水平及垂直距離不同而受到不同交通暴險程度的民眾，其三度空間分佈及其人口社經特徵。本研究之目的為:
(1)結合「地理資訊系統(GIS)」及「高解析度的數值地形模式」方法來發展並驗證一創新方法『三維數位地理分析法』(three-Dimensional dIgital Geography (3DIG) methodology)。
(2)以此方法探討緊鄰大馬路而居住在一、二樓之『潛在高交通暴險社群』在各行政區內之比例及其人口社經特性。
本研究利用「地理資訊系統(GIS)」及「高解析度的數值地形模式」來估算大臺北地區(包含臺北市及新北市)各村里住在不同樓層高度且與市區道路不同距離的人口數分佈，並以實地觀測來驗證所得結果，『三維數位地理分析法』推估之人口總數比實際人口數僅多了0.88%，顯示其準確性甚高。研究結果顯示大台北地區有28.5% (約一百八十六萬)的人口居住在離市區馬路5公尺範圍內，其中約八十萬人居住在離交通排放源相當近的一、二樓，這些都是屬於暴險程度最高的社群：『潛在高交通暴險社群』。我們以居住於市區道路5公尺內的一、二樓居民數，與該里總人口數之比例，作為『潛在高交通暴險社群人口比』(High Exposure Ratio, HER)；更進一步，我們以「人口密度」做為「交通流量」的替代指標，將『潛在高交通暴險社群人口比』乘上「人口密度」得到『潛在高交通暴險社群人口密度(High Exposure Population Density, HEPD)』。HEPD之數值可代表，在考量區域之交通繁忙程度後，各村里於每平方公里內受交通暴險影響之人口數。
分析這些居住著高密度「高暴險社群」之各村里人口特徵顯示：女性、15至65歲間之民眾、教育程度高、及申報所得較高者傾向居住於較高『潛在高交通暴險社群人口密度』之村里，他們有著相對較高的暴險程度。空間分析則指出，『潛在高交通暴險社群人口比』與『潛在高交通暴險社群人口密度』皆具空間聚集分佈，高暴險人口密度區大多位於市中心之老舊社區。以上結果顯示大臺北地區之人口社經特徵之空間不均等及交通暴露不均等同時發生，與都市發展歷程及早期人口分佈相關。然而社會經濟不均等並未連帶影響社經弱勢族群遭受到加重的交通暴險，反而是教育程度高的社群，由於自我選擇造成其高度聚集於高交通暴險區。本研究顯示使用新發展之「三維數位地理分析法」可較精確地找出高交通暴險區及其人口特徵，未來，此創新方法可推廣應用在其它任何著重於三維人口分佈特性之研究，其結果可用以更精確地擬定污染防治策略及推動自我防護的健康教育。
此一跨領域整合型計畫『台灣巨型城市環境研究』，由於結合環境與健康等各領域學者共同研究，也受到國際重視，美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research, NCAR)主動邀請本團隊合作，在未來進行第二期三年計畫時，參與其在東亞推動的大氣化學研究計畫！由於民眾健康受到不少環境因子影響，由此更突顯此類環境健康研究：「空氣污染暴險科學」的重要性！除了交通污染源外，台灣民眾日常生活會接觸到的高濃度暴露來源還包括社區內其它污染源如餐飲業、民俗活動等等，也值得進一步探討民眾實際接觸的暴露濃度及其影響因子，以保障民眾的健康！
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