利 用 模 型 模 擬
本 港 空 氣 污 染 情 況

作 者 : 馮 思 聰 博 士

圖像 敏 感 受 體 在 模 擬 情 況 下 所 受 的 煙 團 空 氣 污 染 影 響 。
圖像 模 擬 一 個 山 丘 周 圍 的 氣 流 模 型 。

要 占 卜 命 運 , 有 水 晶 球 可 觀 , 有 星 象 可 尋 。 要 知 道 一 項 未 來 發 展 項 目 的 空 氣 污 染 影 響 , 有 甚 麼 可 以 依 憑 呢 ? 測 量 數 據 ? 不 行 , 因 為 影 響 還 未 出 現 。 要 是 發 展 項 目 最 終 發 現 危 及 環 境 , 屆 時 才 作 補 救 , 可 能 太 遲 , 代 價 也 太 高 。 這 樣 耗 資 的 實 驗 , 我 們 也 負 擔 不 來 。


利 用 物 理 或 數 學 模 型 預 測 污 染 情 況 , 能 夠 在 發 展 項 目 規 劃 階 段 及 早 評 估 不 同 方 案 對 空 氣 質 素 的 影 響 , 免 卻 因 摸 索 而 要 付 出 高 昂 代 價 。

幸 好 , 知 識 和 科 技 可 以 幫 我 們 一 把 。 物 質 世 界 依 循 自 然 規 律 。 物 理 和 化 學 定 律 讓 我 們 認 識 動 量 、 重 力 、 能 量 、 型 態 變 化 、 二 氧 化 硫 如 何 變 成 硫 酸 鹽 、 在 陽 光 作 用 下 化 學 物 如 何 形 成 臭 氧 、 雨 如 何 變 酸 雨 、 氣 體 如 何 化 成 粒 子 。 有 了 這 些 知 識 , 我 們 可 以 建 造 物 理 模 型 , 在 風 洞 或 水 缸 內 按 比 例 縮 小 , 仔 細 模 擬 空 氣 污 染 物 運 動 情 況 。 我 們 亦 可 以 建 立 一 個 數 學 模 型 , 將 物 理 及 化 學 的 過 程 化 為 方 程 式 , 利 用 電 腦 預 計 污 染 源 所 產 生 的 空 氣 污 染 。

利 用 物 理 或 數 學 模 型 預 測 污 染 情 況 , 能 夠 在 發 展 項 目 規 劃 階 段 及 早 評 估 不 同 方 案 對 空 氣 質 素 的 影 響 , 免 卻 因 摸 索 而 要 付 出 高 昂 代 價 。 模 型 適 用 於 現 有 發 展 項 目 或 未 來 發 展 項 目 。

我 們 利 用 簡 單 的 數 字 模 型 來 評 估 小 規 模 項 目 , 例 如 酒 樓 餐 廳 、 工 廠 、 混 凝 土 配 料 廠 或 路 段 的 空 氣 質 素 影 響 。 這 些 模 型 假 設 排 放 的 污 染 物 由 定 風 或 疾 風 傳 播 , 從 而 計 算 出 附 近 地 點 的 空 氣 污 染 水 平 。 所 得 結 果 協 助 我 們 決 定 批 准 抑 或 拒 絕 一 個 建 議 項 目 。

這 些 簡 單 的 模 型 能 夠 應 付 小 規 模 的 評 估 工 作 , 亦 即 天 氣 情 況 不 複 雜 , 而 現 場 沒 有 大 型 障 礙 物 遮 擋 的 有 關 地 點 。 為 這 些 地 點 進 行 模 擬 , 毋 須 計 及 污 染 物 的 化 學 反 應 , 因 為 污 染 物 會 很 快 飄 往 附 近 地 點 , 時 間 不 足 產 生 大 量 化 學 變 化 。 這 些 模 型 適 合 我 們 經 常 為 個 別 污 染 源 所 做 的 評 估 。 現 時 環 境 保 護 署 每 年 都 做 三 百 多 項 這 類 評 估 。

說 到 較 大 型 的 裝 置 , 例 如 發 電 廠 或 大 焚 化 爐 , 通 常 我 們 會 在 風 洞 中 做 物 理 模 型 , 確 保 更 準 確 掌 握 周 圍 環 境 的 風 勢 。

這 些 模 型 應 用 於 評 估 特 定 地 點 的 空 氣 質 素 甚 有 成 效 , 但 不 能 模 擬 全 港 空 氣 污 染 狀 況 。 要 評 估 全 港 的 空 氣 質 素 , 我 們 需 要 更 好 掌 握 空 氣 流 動 情 況 與 污 染 物 化 學 作 用 的 合 成 結 果 。

常 見 的 天 氣 現 象 如 陸 地 - 海 洋 風 、 颱 風 、 季 候 風 、 雲 、 雨 、 橫 跨 或 穿 越 山 間 的 氣 流 , 都 會 影 響 空 氣 污 染 物 在 市 區 內 外 的 四 散 方 式 。 同 時 , 目 前 的 研 究 顯 示 , 在 一 般 城 市 , 空 氣 中 有 百 多 種 化 學 物 互 相 影 響 , 發 生 數 百 種 化 學 反 應 , 形 成 其 他 空 氣 污 染 物 , 例 如 臭 氧 或 微 粒 。 這 些 衍 生 的 污 染 物 損 害 人 的 呼 吸 系 統 , 亦 削 弱 一 般 視 野 。 我 們 若 要 更 穩 妥 地 規 劃 大 型 發 展 和 空 氣 污 染 管 制 策 略 , 對 於 處 理 以 上 種 種 現 象 決 不 能 掉 以 輕 心 。

環 境 保 護 署 面 對 這 些 挑 戰 , 早 已 手 開 發 一 個 周 全 模 型 系 統 , 針 對 香 港 的 特 殊 情 況 , 來 評 估 全 港 的 空 氣 質 素 。 該 系 統 稱 為 「 空 氣 中 污 染 物 及 其 在 香 港 的 傳 播 」 ( 英 文 簡 稱 PATH) , 能 夠 將 香 港 特 殊 的 空 氣 污 染 物 排 放 模 式 、 氣 候 情 況 、 化 學 變 化 一 併 處 理 , 從 而 得 出 空 氣 質 素 評 估 。

該 系 統 根 據 人 口 、 土 地 用 途 、 工 業 類 型 、 集 中 密 度 、 交 通 情 況 、 交 通 流 量 等 推 算 基 準 , 預 測 不 同 情 況 下 的 空 氣 質 素 ; 例 如 可 以 根 據 某 項 填 海 工 程 所 帶 來 的 土 地 用 途 改 變 及 風 向 變 化 、 排 放 模 式 改 變 , 來 計 算 出 填 海 後 空 氣 質 素 的 變 化 。 環 保 署 不 斷 收 集 廣 泛 的 氣 象 及 空 氣 質 素 數 據 , 周 詳 測 試 驗 證 該 系 統 , 希 望 到 一 九 九 八 年 如 期 應 用 。

圖像 在 風 洞 內 香 港 島 的 比 例 模 型 。

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