PM2.5 現形記：1,000 個小盒子完成不可能的任務

鋒面移動可從衛星雲圖看到，細懸浮微粒 PM2.5 擴散路徑也可以看見嗎？答案是肯定的。藉著全台 1 千多個手掌大小的微型空氣品質監測器，24 小時不斷偵測並傳回 PM2.5 的濃度變化，PM2.5 在台灣幾乎可說是無所遁形。

台灣擁有全球第一密集的微型空品監測點，這並非是虛榮的頭銜。因為夠密集，才能完整抓得住 PM2.5 移動跟擴散的軌跡（註 1）。而成就這項計畫的，不是靠一個單位或是一筆資金。這是政府、企業、民間、研究單位主動投入，有錢出錢、有力出力的成果。從儀器研發、設置、資料公開、收集、監測與分析，處處可見這樣獨一無二的合作模式，這是件更值得自豪的事。

▲ 2017 年 1 月 30 日境外霧霾來襲時全台的 PM2.5 變化。上圖左為 9:15am，中為 10:35am，右為 11:55am；下圖左為 1:15pm，中為 2:35pm，右為 4:35pm。（Source：中研院，原始資料為動畫）

民間企業政府齊努力完成台灣上千台微型監測器佈點

引入微型空氣品質監測器的想法起於 2015 年。當時立法委員強力抨擊國內交通空品測站不足，環保署即回應國外已發展出小型空品監測設備，國內正著手採購。同年 8 月，民間社群 LASS（Location Aware Sensing System，開源公益環境感測網路）的創辦人之一許武龍（哈爸）也以手作方式組裝微型監測器，並將硬軟體資料全部公開，鼓勵更多人加入。

哈爸立志要完成全台設置 1 千台的目標，但擁有自組儀器專業的人有限，原本以為只能緩步前進的速度，這時出現意外的助力：企業夥伴「訊舟科技」的加入。

成立於 1986 年的訊舟科技（Edimax）主要產品是網路通訊設備。訊舟科技品牌事業處經理廖炎秋表示，2016 年適逢公司創立 30 週年，公司決定以企業社會責任結合公益活動做為社慶活動核心，為品牌立下一個重要里程碑。經討論過後，決定將旗下的 1,300 多台微型空品監測器──訊舟空氣盒子（airbox）捐贈給協助佈點與推廣環境教育的五都市政府。

從台北市開始、高雄、新北、台中、台南等地方政府陸續加入計畫，將空氣盒子安裝至縣市內的各公立小學。在各界通力合作下，台灣在一年之內完成全球最大的 PM2.5 環境感測平台。

一台為別人而生的儀器分享監測資料全民共享

如果微型空品監測器只是一台放在室內監測空氣、並顯示數據的儀器，那它或許不會受到如此注目，也不具備公益性。台灣微型空品監測計畫在建構之初就定下一個長遠的方向：資料公開。亦即監測器放在室外，並且數據完全公開上網，讓每個微型監測器化身為一個為眾人服務的小測站。

▲ 幾種常見具資料公開並上傳功能的微型空品檢測器：左上／左下：LASS。右上：中研院 MAPS。右下：訊舟空氣盒子。

LASS 創辦人之一、也是微型空品監測計畫重要核心成員，中研院資訊科學研究所副研究員陳伶志說明，「因為資料都是公開的，所以，當我在南港裝一台監測器，那任何人都可以知道南港的空氣品質；當你在台中裝一台監測器，我要去台中前，也可知道當地的空氣品質。換句話說，就是大家各自貢獻資料，互相幫忙。」

看上這計畫強大的可能性與公益性，民間力量迫不及待加入，台中原鄉文化協會總幹事江慶洲就是其中之一。當政府還在質疑微型空器監測器的穩定性與正確度時，他已經找上訊舟科技談團購，一次就買一百台。他成立 Facebook 社群「自己的空氣自己測──台中原點！台中空氣盒子認養計劃」，號召台中民眾一起購買空氣盒子，100 台盒子迅速認養一空。

江慶洲的計畫是認養而不是團購，他說，因為每個空氣盒子都是一個珍貴的公共財，肩負讓台中人看到台中空氣品質的任務。所以他一一向認養人解釋，並再三要求認養人必須把儀器裝在室外，並在 Facebook 社群分享使用或觀察的心得，確保每台監測器發揮最大效益。

▲ 2016 年 7 月 LASS 使用者與開發者大會。

1 千個盒子 24 小時監測 PM2.5 動態現形

儀器設備逐漸上路的同時，數據收集、分析、監測等工作也伴隨展開。民眾最需要的數據呈現由民間團體 g0v（零時政府）的網路專家主動完成，只要連上 g0v 零時空污觀測網，就可看到最即時的全台空品資訊（註 2）。

▲ 左為全台微型測站偵測值，右為高雄地區監測值放大圖。疑似放置於室內或靠近污然源的監測器以特殊符號顯示。（Source：g0v 零時空污觀測網截圖）

民眾的熱情是計畫的活力來源。有些民眾養成習慣出門前先看一下附近微型測站的測值，有些則會不時監看各地的異常數據，是廟會活動還是工廠深夜排放污染？是儀器故障還是安裝地點有誤？這些都是網路社群「PM2.5 開放資料：社群協同分析平台」相互討論與解惑的熱門話題。

想進一步研究的人也可輕易取得原始監測數據。陳伶志就曾以此分析廟會、風向、雨勢與空污的關係。他以 1 千多個微型測站為基礎，往外擴張推估出附近 10 公里範圍，加上測站每 5 分鐘傳回的新資料。監測資料從點擴展到面，再延伸時間軸。於是，PM2.5 的濃度變化、影響時間、擴散路徑楚呈現。

過去大眾只能模糊理解的「中國霧霾襲台，全台空品惡化」，現在透過動態圖上，變成紅色、紫色範圍一路往南移動的軌跡。陳伶志分析後發現，中國霧霾並不會造成全天紫爆。許多地方在霧霾離開後 PM2.5 值持續偏高，其實是本地霧霾的影響。

「境外霧霾的影響是會隨時間遞減，影響高峰可能是一個小時 20%，之後剩下 5%，但沒有人曾這麼說過，因為過去數據不足。」

目前微型空品測站佈點尚未完整。新竹、苗栗、屏東一代以及屏東都因測站不足而資料空白。東部與中央山脈則因空品狀況佳，沒有緊急需求。另外，許多使用者可能不了解空氣盒子背後的真正用途而裝設在室內，「請大家務必裝在室外」，陳伶志再三強調。

反映地區性即時狀況微型測站與官方測站相輔相成

微型空品測站雖廣受支持，長久以來也伴隨許多批評。跟動輒 400 萬、500 萬的交通空品測站相比，3 千、4 千元的小盒子準確嗎？沒有嚴謹的品管及校正、設置環境標準不一，測值具參考性嗎？這些陰影揮之不去。但是，台中空氣盒子認養計劃認養人、主婦聯盟台中分會副會長許心欣並不這麼想。

許心欣比較幾個常用網站，她指出，環保署的即時空氣品質指標 AQI 提供的是長時間的平均值（註3），在數值飆高時無法即時反應；網站 PM2.5 全台即時概況引用官方提供的 PM2.5 每小時數值，優點是每小時即時顯示，限制在於官方僅有 76 個測站，對距離遠的民眾參考價值不高。微型空品測站屬在地型，優點在反映地區性、臨時性的問題。對面的廟一燒金紙，空氣盒子數值馬上飆高，民眾就可以立即關窗並打開空氣清淨機。

「官方說這只是地區性現象，不代表空品的普遍狀況，但對我們來講，它就很有參考價值啊！」許心欣說。

▲ 2017 年 2 月 4 日夜晚至 5 日凌晨「天公生」台中的 PM2.5 變化。左為 4 日 11:20pm，中為 5 日 12:20am，右為 5 日 2:00am，大約凌晨 2 點過後影響逐漸減少。（Source：中研院，原始資料為動畫）

官方測站為裁罰與管制的標準，在精準度上的要求比民間微型測站高很多，但許心欣認為兩者並不衝突，而是相輔相成。以今年 1 月 3 日環保署以儀器故障為由而將崙背測站異常飆高 PM10 測值刪除的事件為例，如果周遭有民間測站資料相佐證（註 4），就能發揮平行監測的作用，環保署也不致百口莫辯，被質疑是蓄意掩蓋空品不佳證據。