2.1 什麼是空氣污染
空氣污染是指由人為活動產生的有害物質和氣體進入空氣中，導致空氣品質惡化的現象。空氣污染既可能發生在室內，也可能發生在室外，因此可分為室內空氣污染與室外空氣污染。
在室內空氣污染方面，常見原因包括「街谷效應」、室內通風不足、化學物質釋放有害氣體等。這些因素會影響人類健康與環境品質。例如，在封閉的公共交通交匯處，空氣污染屬於室內空氣污染。其對人體健康的影響與一般空氣污染相似，可能引發「病態建築綜合症」。根據《海灣合作委員會國家室內空氣污染與暴露評估：批判性綜述》一文，室內空氣污染是一種嚴重的健康威脅，可能導致肺癌、肺炎、缺血性心臟病、中風等疾病（Amoatey 等，2018）。
相比之下，開放式公共交通交匯處的空氣污染屬於室外空氣污染。由於室外環境中污染物更容易擴散，障礙物較少，通風效果通常優於室內環境，因此空氣品質可能相對較好。
2.2 可能的污染來源
要分析交通交匯處的污染來源，需要審視日常活動及周邊環境。例如，附近的設施可能成為污染源，其中通風排氣口就是一種典型的空氣污染來源。
公共交通交匯處是乘客車輛停靠、上下客的場所，因此車輛尾氣排放通常是主要污染源。除此之外，通風排氣口也可能成為污染源。例如，在坪石公共交通交匯處，地鐵站的通風設施位於出口旁，其中一個排氣口正對著出口和候車區，可能成為主要的污染物排放源。
在四美街交匯處，對面為公共房屋及鐵路車站施工場地，涉及採礦作業。如果施工現場未採取灑水、覆蓋泥土等防塵措施，粉塵可能隨氣流擴散至周邊環境，成為潛在污染源。至於鑽石山站交匯處，情況亦類似，需考慮周邊施工與設施對空氣品質的影響。
2.3 導致室內與室外空氣污染的因素
在交通交匯處，空氣污染可能由多種因素引起，包括：可移動與不可移動的機械設備（如車輛、通風系統）、人類活動（如吸煙）、化學物質排放（如二氧化硫 SO₂、二氧化氮 NO₂、PM2.5 等）。
建築設計
封閉式交匯處的空氣污染風險高於半封閉或開放式交匯處。由於空氣流通不暢，污染物難以揮發，當人類活動不斷產生污染物時，污染物會在室內空間累積。
周邊環境
周邊環境若存在尾氣排放或揚塵源，會成為室外交匯處的主要污染源。自然風可能將這些污染物帶入交匯處。此外，周邊建築布局也可能間接導致空氣污染，即所謂「街谷效應」。
「街谷效應」是指道路兩側的高層建築形成「人工峽谷」。由於空氣對流呈下沉趨勢，污染物會集中在低處，使低層空氣品質劣於高層。同時，下沉氣流會使污染物在峽谷內循環，導致污染物長期滯留。
人類活動
在交通交匯處吸煙是影響室內空氣品質的重要因素。煙草燃燒產生的有害化學物質（如焦油、氨氣等）無色但具有刺激性氣味和毒性，不僅破壞環境品質，還危害人體健康。為減少影響，香港政府已在部分交通交匯處設立禁煙區，以降低對環境和公眾健康的危害。
文獻回顧
香港公共交通交匯處空氣污染研究
3.1 香港情況
香港公共交通交匯處的空氣污染問題十分嚴重。根據《立法會交通事務委員會報告》指出，在運輸署管理的 64 個公共交通交匯處中，有一半交匯處的一小時平均二氧化氮 (NO₂) 濃度超過香港《空氣質素指標》的上限。(Panel on Transport, 2017)
環境保護署於 2016 年 2 月至 2019 年 2 月間公布了 64 個交匯處的空氣污染數據，其中 9 個交匯處的一小時平均 NO₂ 濃度超過 300 μg/m³，上限超標幅度介乎 9% 至 129%。在二氧化硫 (SO₂) 和一氧化碳 (CO) 方面，雖然沒有交匯處超標，但濃度差異顯著。這顯示 NO₂ 污染是公共交通交匯處的主要問題。(Finance Committee Member, 2019)
造成部分交匯處未能符合標準的原因可能是通風系統不良，例如風量不足、運作時間過短等。
3.2 政策與法律
3.2.1 半封閉公共交通交匯處空氣污染管制作業備忘錄
環境保護署於 1998 年制定《半封閉公共交通交匯處空氣污染管制作業備忘錄》，作為設計、操作及管理半封閉交匯處通風系統的指引，旨在控制 CO、SO₂ 和 NO₂ 的濃度，保護公共健康並提升空氣品質。例如，指引規定可建設牆壁或屏障以改善氣流，減少污染物累積。然而部分市民質疑該指引已過時，未能有效改善交匯處的空氣品質。
3.2.2 空氣污染管制條例
《空氣污染管制條例》是規管固定污染源的法律，其中包含《空氣質素指標》，列明各污染物的濃度上限及平均時間標準。除了規管固定污染源外，條例亦規管車輛排放，要求符合美國、歐盟及日本同等嚴格的標準，並規定不符合 Euro 4 標準的車輛需退役。(Air Pollution Control (Air Pollutant Emission) (Controlled Vehicles) Regulation)
3.3 民間組織評論
「Momentum 107」曾在 10 個公共交通交匯處進行調查，發現存在環境問題。調查項目包括 PM2.5 和 CO₂，結果顯示其中 6 個交匯處的 PM2.5 濃度超過 WHO 的 24 小時標準 (25 μg/m³)。召集人何文傑認為，交匯處空氣品質差的原因在於通風系統老化及缺乏維護，並指出部門各自為政導致通風系統清潔停滯。他計劃將調查結果提交政府，期望政府制定公共交通交匯處的環境品質標準。(Mingpao, 2019)
《健康空氣行動》亦批評政府的管制措施過時，指出《半封閉公共交通交匯處空氣污染管制作業備忘錄》中的 NO₂ 一小時平均濃度上限已 30 年未更新，失去保護公共健康的作用。根據其調查，在巴士排氣口後方候車區的 NO₂ 濃度達 343 μg/m³，超出《空氣質素指標》71.5%，被批評為對公共健康構成威脅。(健康空氣行動, 2018)
3.4 檢測方法
| 污染物 | 室內 | 室外 | 檢測方法 |
|---|---|---|---|
| NO₂ | 被動式擴散管 (Passive Diffusion Tube) | 連續監測儀 (Continuous Monitoring Analyzer) | 化學發光法 (Chemiluminescence Method) |
| PM2.5 | ✔ | ✔ | PM2.5 偵測器：利用雷射光照射至 PM2.5 顆粒，顆粒散射後由光偵測器測量濃度，可偵測範圍為 3μm 至 2.5μm (Chloe, 2019) |
| SO₂ | ✔ | ✔ | 紫外螢光法：利用紫外光激發 SO₂ 分子，分子在振動弛緩過程中發出螢光，由光電倍增管偵測並電子化處理。 |
空氣污染物檢測方法有助於識別空氣污染物的出現，並制定相應的後續處理方案。為了專注於已產生或他人指示的不同種類污染物的檢測方法，以上列舉了一些針對公共交通主要污染物（如NO₂、SO₂和PM₂.₅）的檢測方法。 對於NO₂，石墨烯和還原氧化石墨烯（RGO）感測器可用於檢測NO₂。此感測器採用高解析度透射電子顯微鏡Pd-SnO₂-RGO進行檢測。當感測器暴露於NO₂氣體中時，會顯示NO₂的濃度。這是因為其具有較大的表面積和缺陷。
此外，基於過渡金屬二硫化物（TMD）的NO₂感測器也可用於檢測NO₂。其原理是利用室溫下NO₂薄片對NO₂的高吸附能。影像輸出將以黑白顯示，白色部分錶示薄片中富含NO₂分子。
對於二氧化硫（SO2）的檢測，可採用紫外線螢光法。其原理是利用紫外光激發SO2分子，SO2分子在振動弛豫過程中會發出螢光。光電倍增管隨後檢測螢光發射，並透過電子處理最終得到SO2。 對於PM2.5的檢測，將採用PM2.5檢測器。 PM2.5檢測器的工作原理是：用雷射照射PM2.5顆粒，顆粒散射到不同方向，光檢測器透過測量不同散射光的強度來測定顆粒濃度。可偵測的顆粒粒徑範圍為3μm至2.5μm。3.5 治理技術
| 治理技術 | 方法與效益 |
|---|---|
| 車輛排放 — 氣體轉液體 (GTL/DME) | 利用天然氣轉化的液體燃料 (如 GTL、DME)，可減少重型車輛 NOx 排放 5–37%，PM 排放 10–38%。 |
| 氫燃料添加劑 | 改善燃燒循環並降低排放。英國測試顯示，將氫氣注入進氣口可提升燃油效率並減少 NOx、PM、碳氫化合物及一氧化碳排放。 |
| 光觸媒材料 | 在陽光下可去除環境污染物。環境產業委員會報告指出，將光觸媒技術應用於道路可有效降低 NOx 和 PM。 |
這是針對空氣污染的處理技術。不同的處理方法對應不同的污染物，並在空氣污染治理中產生效益。例如，氣轉液技術（GTL）的原理是利用天然氣轉化成液態燃料，例如GTL和DME。 GTL和DME可以有效降低重型車輛的氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）排放。另一種方法是使用氫燃料添加劑來改善燃料燃燒循環，從而減少車輛排放。英國一家研發機構進行了一項獨立測試，將氫氣注入車輛進氣系統，結果顯示該方法可以提高燃油效率，並減少NOx、PM、碳氫化合物和一氧化碳的排放。此外，光催化材料也是一種針對車輛排放的處理方法。這項技術利用陽光照射空氣來去除環境空氣污染物。環境產業委員會的報告指出，在道路上應用光催化技術是減少NOx和PM排放的有效方法。
4. 研究方法
本研究以 NO₂ 與室內風速為調查目標。原因在於 NO₂ 是交通交匯處的主要污染物，監測其濃度可判斷是否超標；另一方面，風速是影響交匯處空氣品質的重要因素，因此亦納入調查。
4.1 採樣地點
本研究選擇半封閉、封閉及露天三類公共交通交匯處進行比較。具體地點包括：
- 半封閉：坪石公共交通交匯處
- 封閉：鑽石山站公共交通交匯處
- 露天：新蒲崗（四美街）公共交通交匯處
這些交匯處均被政府、環保組織及居民指出存在高污染水平，如 NO₂ 濃度偏高、通風效果不佳，且涉及不同敏感受體，並為主要交通樞紐，因此有必要進行調查以了解真實情況。
| 建築類型 | 調查地點 | GPS 座標 | 基本資訊 | 周邊環境 | 通風方式 |
|---|---|---|---|---|---|
| 半封閉 | 坪石公共交通交匯處 | 22.334021, 114.210148 |
啟用於 2006 分為兩層，位於 Infinity 8 地面層，連接彩虹站 |
周邊為坪石邨住宅、交通道路及學校 | 機械通風 + 自然風 |
| 封閉 | 鑽石山站公共交通交匯處 | 22.340688, 114.201831 |
啟用於 1997 年 11 月 位於荷里活廣場地面層，對面為鑽石山站 鄰近 Rhythm Garden |
四周為牆壁及商舖，出口面向龍蟠苑；背面為荷里活廣場出入口；另有半封閉開口朝向常遠街，作為通風位置 | 機械通風 + 風扇 |
| 露天 | 新蒲崗四美街巴士總站 | 22.337630, 114.201677 | 無任何機械通風系統 | 周邊為住宅、學校及工業大樓；前方為工業大樓群，南側為小學，背面為住宅區；北側有施工場地，為主要污染源之一 | 自然風 |
4.2 採樣程序
| 程序 | 工作內容 |
|---|---|
| 規劃目標 | 確立測量地點、時間、方法、儀器與標準；完成職業健康與安全模組。 |
| 採樣 | 不同位置的數據由儀器紀錄，同時記錄 GPS 座標以便在論文中呈現。 |
| 採樣後 | 將儀器測量結果轉換為 Excel 檔案，方便後續數據處理。 |
| 數據處理 | 利用表格、地圖、圖表等方式呈現數據。 |
4.2.1 GPS紀錄
每個測量點的 GPS 座標（經緯度）需記錄並呈現在報告中。GPS 是國際通用定位系統，輸入座標即可在地圖上顯示近似位置，因此 GPS 是呈現測量點位置的有效方式。
4.2.2 測量步驟
| 步驟 | 職責 |
|---|---|
| 調查前 | 設定測量儀器，特別是數據記錄間隔。 |
| 進入場地後 | 開啟 NO₂ 分析儀並運行程式。 |
| 測量後 | 保存數據至分析儀的日誌頁面；測量並手動記錄風速。 |
| 數據傳輸 | 返回實驗室，將 NO₂ 分析儀的數據傳輸至軟體，生成圖表與 Excel 檔案。 |
4.3 結果視覺化
| 形式 | 動機 | 優點 |
|---|---|---|
| 折線圖 | 比較不同日期的數據 | 顯示數據的升降趨勢，適合展示不同日期的關係。 |
| 平面圖 + 測量點 | 展示測量點位置與潛在污染源 | 讓讀者清楚辨識測量點位置。 |
| 表格 | 清晰呈現每次調查結果 | 方便比較不同調查時間的結果，數據簡潔明瞭。 |
5. 倫理與風險評估
學生姓名：容文達 導師：洪令豪
專案標題：公共交通交匯處空氣品質
活動日期：2019 年 12 月至 2020 年 4 月（待確認）
重大危害
- a) 吸入有害/毒性氣體
- b) 若測量位置過近道路，可能被車輛撞擊
受影響人員
- a) 調查員（本人）
- b) 司機與調查員
風險評估
| 危害 | 可能性 (1-6) | 嚴重性 (1-6) | 無控制措施風險 (/36) |
|---|---|---|---|
| a) 吸入毒氣 | 4 | 4 | 16/36 |
| b) 車輛撞擊 | 3 | 4 | 12/36 |
控制措施
- a) 在排氣口附近測量時佩戴口罩
- b) 提高測量位置，避免靠近車道
6 研究結果
6 整體結果
| Field Trip | 日期 | 時間 | 地點 | 測量點 | 平均 NO₂ 濃度 (µg/m³) | 風速 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 | 14/5/2020 | 12:37-13:07 | 22.33407,114.21021 | 1 | 158.03 | 1.2 m/s |
| 1.2 | 14/5/2020 | 13:25-13:55 | 22.33381,114.21072 | 2 | 171.27 | 0 m/s |
| 2.1 | 15/5/2020 | 15:14-15:44 | 22.33407,114.21021 | 1 | 94.86 | 0.5 m/s |
| 2.2 | 15/5/2020 | 15:55-16:25 | 22.33381,114.21072 | 2 | 157.72 | 0.2 m/s |
| 3.1 | 16/5/2020 | 14:45-15:15 | 22.33407,114.21021 | 1 | 141.14 | 0.2 m/s |
| 3.2 | 16/5/2020 | 15:15-15:45 | 22.33381,114.21072 | 2 | 188.78 | 0 m/s |
| 4.1 | 18/5/2020 | 16:16-16:46 | 22.3401541,114.2025466 | 1 | 262.25 | 0.6 m/s |
| 4.2 | 18/5/2020 | 16:55-17:25 | 22.340304,114.202110 | 2 | 359.8 | 0 m/s |
| 5.1 | 19/5/2020 | 16:37-17:07 | 22.3401541,114.2025466 | 1 | 194.9 | 0 m/s |
| 5.2 | 19/5/2020 | 17:15-17:45 | 22.340304,114.202110 | 2 | 373.63 | 0 m/s |
| 6.1 | 20/5/2020 | 16:17-16:47 | 22.3401541,114.2025466 | 1 | 226.6 | 0 m/s |
| 6.2 | 20/5/2020 | 16:55-17:25 | 22.340304,114.202110 | 2 | 339.18 | 0 m/s |
| 7.1 | 22/5/2020 | 16:32-17:02 | 22.3371667,114.2024 | 1 | 240.21 | 0 m/s |
| 7.2 | 22/5/2020 | 17:07-17:37 | 22.337555,114.202297 | 2 | 213.68 | 0 m/s |
| 8.1 | 23/5/2020 | 17:14-17:44 | 22.3371667,114.2024 | 1 | 239.9 | 0 m/s |
| 8.2 | 23/5/2020 | 17:48-18:18 | 22.337555,114.202297 | 2 | 232.06 | 0 m/s |
6.2 坪石公共交通交匯處結果
坪石公共交通交匯處測量摘要 (14/5–16/5)
| 時間間隔 (分鐘) | 14/5/2020 測點 1 | 14/5/2020 測點 2 | 15/5/2020 測點 1 | 15/5/2020 測點 2 | 16/5/2020 測點 1 | 16/5/2020 測點 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 176.65 | 182.77 | 84.09 | 111.97 | 120.55 | 155.37 |
| 10 | 180.18 | 182.77 | 24.35 | 173.83 | 124.67 | 190.06 |
| 15 | 199.24 | 195.36 | 103.03 | 172.42 | 152.07 | 195.00 |
| 20 | 127.85 | 132.32 | 116.20 | 178.30 | 136.67 | 195.94 |
| 25 | 98.68 | 155.84 | 113.61 | 157.84 | 161.01 | 204.29 |
| 30 | 162.54 | 178.42 | 131.26 | 154.07 | 155.25 | 194.53 |
| 30 分鐘平均 | 158.03 | 171.27 | 94.86 | 157.72 | 141.14 | 188.78 |
平均濃度與標準比較
| 日期 | 1 小時平均 NO₂ 濃度 (µg/m³) | 是否超過 200 µg/m³ | 佔標準百分比 |
|---|---|---|---|
| 14/5/2020 | 164.65 | No | 82.33% |
| 15/5/2020 | 126.29 | No | 63.15% |
| 16/5/2020 | 164.96 | No | 82.48% |
整體結果
| 整體平均濃度 | 整體百分比 |
|---|---|
| 151.97 µg/m³ | 76% |
調查於2020年5月進行。表9（見6.1部分）列出了不同地點1小時內的平均NO2濃度。
根據“5月14日至16日測量結果總結表”和“坪石公共交通交匯處平均NO2濃度圖”，可以看出，2號點的NO2污染比1號點更為嚴重，因為2號點在5月14日、15日和16日這三天中的平均NO2濃度最高（172.5月14日、15日和16日這三天中的平均NO2濃度最高（172.5592112122米），高於1.2124212.552 5月14日和16日達到香港空氣品質目標的平均百分比分別為82.33%和82.48%，高於5月15日的19.18%和19.33%。差異相當大，且兩點的NO2濃度均未超過香港空氣品質目標（200微克/立方公尺）的標準。就氣味來源而言，除了車輛排放外，立體交叉旁的吸菸者是整個測量過程中出現的NO2污染源。
從每日的NO2濃度結果來看，其濃度呈現從月初到月中下降、從月中到月末上升的趨勢。 5月15日1小時平均NO2濃度從5月14日的164.65微克/立方米下降至126.29微克/立方米，降幅達23.3%；5月16日則上升至164.96微克/立方米，增幅達30.62%。整體而言，NO2污染較嚴重，檢測到的NO2平均濃度已達到香港空氣品質目標標準的76%。
坪石公共交通交匯處測量摘要 (14/5–16/5)
| 時間間隔 (分鐘) | 14/5/2020 測點 1 | 14/5/2020 測點 2 | 15/5/2020 測點 1 | 15/5/2020 測點 2 | 16/5/2020 測點 1 | 16/5/2020 測點 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 176.65 | 182.77 | 84.09 | 111.97 | 120.55 | 155.37 |
| 10 | 180.18 | 182.77 | 24.35 | 173.83 | 124.67 | 190.06 |
| 15 | 199.24 | 195.36 | 103.03 | 172.42 | 152.07 | 195.00 |
| 20 | 127.85 | 132.32 | 116.20 | 178.30 | 136.67 | 195.94 |
| 25 | 98.68 | 155.84 | 113.61 | 157.84 | 161.01 | 204.29 |
| 30 | 162.54 | 178.42 | 131.26 | 154.07 | 155.25 | 194.53 |
| 30 分鐘平均 | 158.03 | 171.27 | 94.86 | 157.72 | 141.14 | 188.78 |
平均濃度與標準比較
| 日期 | 1 小時平均 NO₂ 濃度 (µg/m³) | 是否超過 200 µg/m³ | 佔標準百分比 |
|---|---|---|---|
| 14/5/2020 | 164.65 | No | 82.33% |
| 15/5/2020 | 126.29 | No | 63.15% |
| 16/5/2020 | 164.96 | No | 82.48% |
整體結果
| 整體平均濃度 | 整體百分比 |
|---|---|
| 151.97 µg/m³ | 76% |
上表顯示了3個不同測量日的風速。整體而言，風速非常弱，最大風速僅0.5公尺/秒，部分位置的風速讀數為0公尺/秒，表示未偵測到風。 1號點和2號點的平均風速分別為0.63公尺/秒和0.067公尺/秒。
6.3 鑽石山站公共交通交匯處結果
鑽石山公共交通交匯處測量摘要 (18/5–20/5)
| 時間間隔 (分鐘) | 18/5/2020 測點 1 | 18/5/2020 測點 2 | 19/5/2020 測點 1 | 19/5/2020 測點 2 | 20/5/2020 測點 1 | 20/5/2020 測點 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 250.05 | 341.67 | 178.42 | 342.84 | 168.07 | 264.39 |
| 10 | 239.58 | 357.66 | 186.77 | 349.90 | 205.47 | 337.08 |
| 15 | 188.89 | 352.60 | 173.36 | 383.65 | 265.10 | 351.19 |
| 20 | 243.34 | 389.06 | 190.06 | 394.12 | 283.68 | 295.56 |
| 25 | 279.68 | 278.86 | 220.64 | 436.81 | 242.64 | 269.45 |
| 30 | 353.19 | 431.64 | 219.35 | 353.31 | 213.00 | 513.85 |
| 30 分鐘平均 | 262.25 | 359.80 | 194.90 | 373.63 | 226.60 | 339.18 |
平均濃度與標準比較
| 日期 | 1 小時平均 NO₂ 濃度 (µg/m³) | 是否超過 200 µg/m³ | 佔標準百分比 |
|---|---|---|---|
| 18/5/2020 | 311.03 | Yes | 155.52% |
| 19/5/2020 | 284.27 | Yes | 142.14% |
| 20/5/2020 | 282.89 | Yes | 141.45% |
整體結果
| 整體平均濃度 | 整體百分比 |
|---|---|
| 292.73 µg/m³ | 146.25% |
根據表格「18/5-20/5 結果測量總結」和地圖「鑽石山站公共交通樞紐處 NO2 平均濃度」。結果表明，2號點的NO2污染比1號點更為嚴重，因為在5月18日、19日和20日這三天中，2號點的平均NO2濃度最高（357.54微克/立方米），高於1號點的129.62微克/立方米。 5月18日2號點的NO2濃度平均達到香港空氣品質目標的155.52%，高於5月19日和20日的13.38%和14.07%，差異顯著，且兩點的平均NO2濃度均超過了香港空氣品質目標的標準（200微克/立方公尺）。就氣味來源而言，除了車輛排放外，立體交叉旁的吸菸者也是整個測量過程中出現的NO2污染源。
從每日平均二氧化氮濃度來看，整體呈現下降趨勢。 5月19日1小時平均二氧化氮濃度從5月18日的311.03微克/立方米降至284.27微克/立方米，降幅達8.6%，並於5月20日繼續下降至282.89微克/立方米，降幅為0.5%。整體而言，二氧化氮污染尤其嚴重，偵測到的平均二氧化氮濃度超過香港空氣品質目標標準的146.25%。儘管整體平均二氧化氮濃度呈下降趨勢，但在兩個調查日期和兩個地點，平均二氧化氮濃度均超過了香港空氣品質目標標準，尤其是在5月18日和2號點。這表明鑽石山站交匯處的空氣品質仍然較差，沒有改善跡象。
鑽石山公共交通交匯處風速測量 (18/5–20/5)
| 日期 | 測量點 1 | 測量點 2 |
|---|---|---|
| 18/5/2020 | 0.6 | 0 |
| 19/5/2020 | 0 | 0 |
| 20/5/2020 | 0 | 0 |
平均風速 (18–20/5)
| 測量位置 | GPS 座標 | 平均風速 (m/s) |
|---|---|---|
| 測點 1 | 22.3401541,114.2025466 | 0.2 |
| 測點 2 | 22.340304,114.202110 | 0 |
上表顯示了三個不同調查日的風速。整體而言，風速非常弱，最大風速僅0.6公尺/秒，部分地點甚至偵測不到風，例如鑽石山站轉乘站附近測得的風速為0公尺/秒，即無風。 1號點和2號點的平均風速分別為0.2公尺/秒和0公尺/秒。無風可能是導致NO₂濃度偏高的原因之一。
6.4 四美街巴士總站結果
四美街巴士總站測量摘要 (22/5–23/5)
| 時間間隔 (分鐘) | 22/5/2020 測點 1 | 22/5/2020 測點 2 | 23/5/2020 測點 1 | 23/5/2020 測點 2 |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 222.99 | 191.12 | 228.05 | 204.65 |
| 10 | 215.47 | 207.94 | 232.25 | 233.93 |
| 15 | 236.40 | 219.47 | 236.76 | 235.11 |
| 20 | 245.69 | 215.11 | 231.46 | 259.69 |
| 25 | 249.93 | 225.58 | 259.34 | 256.16 |
| 30 | 266.28 | 223.11 | 255.69 | 207.47 |
| 30 分鐘平均 | 240.21 | 213.68 | 239.90 | 232.06 |
平均濃度與標準比較
| 日期 | 1 小時平均 NO₂ 濃度 (µg/m³) | 是否超過 200 µg/m³ | 佔標準百分比 |
|---|---|---|---|
| 22/5/2020 | 226.95 | Yes | 113.48% |
| 23/5/2020 | 235.94 | Yes | 117.97% |
整體結果
| 整體平均濃度 | 整體百分比 | ||
|---|---|---|---|
| 231.445 µg/m³ | 115.75% |
| 日期 | 測點 1 | 測點 2 |
|---|---|---|
| 22/5/2020 | 0 | 0 |
| 23/5/2020 | 0 | 0 |
平均風速 (22–23/5)
| 位置 | GPS 座標 | 平均風速 (m/s) |
|---|---|---|
| 測點 1 | 22.3371667, 114.2024 | 0 |
| 測點 2 | 22.337555, 114.202297 | 0 |
上表顯示了三個不同調查日的風速。整體而言，風速非常弱，最大風速為0公尺/秒，即未偵測到風。 1號點和2號點的平均風速分別為0公尺/秒和0公尺/秒。無風可能是導致NO₂濃度高的原因之一。此外，未偵測到風的情況也可能是由天氣狀況造成的。
6.5 健康風險
Table 16.1: 坪石公共交通交匯處 %AR(NO₂)
| 日期 | 公式 | 計算結果 | %AR(NO₂) |
|---|---|---|---|
| 14/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 159.87) - 1] × 100% | 0.073949453 × 100% | 7.4% |
| 15/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 100.56) - 1] × 100% | 0.04589763 × 100% | 4.6% |
| 16/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 128.77) - 1] × 100% | 0.059147534 × 100% | 5.9% |
Table 16.2: 鑽石山公共交通交匯處 %AR(NO₂)
| 日期 | 公式 | 計算結果 | %AR(NO₂) |
|---|---|---|---|
| 18/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 231.11) - 1] × 100% | 0.108640179 × 100% | 10.86% |
| 19/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 50.4633) - 1] × 100% | 0.02277504 × 100% | 2.28% |
| 20/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 124.75) - 1] × 100% | 0.057249181 × 100% | 5.72% |
Table 16.3: 四美街巴士總站 %AR(NO₂)
| 日期 | 公式 | 計算結果 | %AR(NO₂) |
|---|---|---|---|
| 22/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 165.7) - 1] × 100% | 0.076747154 × 100% | 7.6% |
| 23/5/2020 | [exp(0.0004462559 × 187.77) - 1] × 100% | 0.087402785 × 100% | 8.7% |
就NO2的相對濃度（%AR）而言，它是計算NO2對人體健康風險的指標，也是計算主要附加健康風險和空氣品質健康指數等級的重要數據之一。 NO2的相對濃度（%AR）計算方法與其他空氣污染物相同，採用公式[exp(β(NO2)×C(NO2))-1]×100% s。上表列出了所有調查路口的相對濃度（%AR）。
所有調查路口的NO2相對濃度（%AR）約為2-11%。雖然相對濃度（%AR）是四種空氣污染物（NO2、SO2、O3和PM）相對濃度（%AR）的總和，但如果只關注所有路口的NO2污染，則NO2污染健康風險最嚴重的是四美街客運站，其相對濃度（%AR）為7.6-8.7%，達到中等空氣品質健康指數（AQHI）5級，屬於中等等級污染。因此，鑽石山立體交叉的 %AR(NO2) 達到 10.86%，幾乎達到 AQHI 7 級，屬於高等級。
7 討論
7.1 空氣污染時間
根據香港空氣品質目標，若一小時內平均二氧化氮（NO2）濃度高於200微克/立方米，或超過200微克/立方米的次數超過18次，則可判定為二氧化氮污染超標。為了解所有結果，所有測量均在下午進行。 8個測量小時中有6小時的平均二氧化氮濃度超過200微克/立方米，且每小時平均二氧化氮濃度超過200微克/立方米的次數均超過18次；另有2個測量小時的平均二氧化氮濃度超過200微克/立方米的次數超過限值。鑽石山和四尾街交會處是平均二氧化氮濃度和超過200微克/立方米的次數均超過限值的測量地點，而坪石交匯處是平均二氧化氮濃度超過200微克/立方米的次數超過限值的測量地點。這意味著所有測量點都受到一定程度的二氧化氮污染。
空氣污染時間受氣流影響，而氣流又受天氣狀況影響，因此重點關注風速對包括二氧化氮在內的空氣污染物擴散的影響。根據測得的風速數據，所有調查點的平均風速在0至0.6公尺/秒之間。根據2020年5月的氣象數據，5月14日至16日，風速約8至28公里/小時，風向為東至東南風；5月18日至20日，風速約7至29公里/小時，風向大致為東至東南風，有時轉為北至東北風及西南風；5月22日至23日，風速約7至26公里/小時，風向大致為北至東風，有時轉為西至西南風。所有測量日期的風速均屬於輕度至中度。二氧化氮濃度超標的原因是風速過弱，無法有效分散二氧化氮和其他空氣污染物，導致這些污染物持續累積。就風向而言，調查期間盛行東風和東南風，平石街和四美街交匯處的東側和東南側是交匯處的主要道路和入口，二氧化氮或其他空氣污染物容易被氣流吸附並隨自然風擴散。
7.2 空氣污染位置
受異味影響嚴重的地點正在偵測空氣污染物（NO2）濃度及其污染源。每個立體交叉中都有一處NO2濃度特別高。與本計畫其他立體交叉的偵測點相比，鑽石山2號點的平均NO2濃度最高，達357.54微克/立方公尺。根據觀察，主要問題在於轉乘站的佈局。轉乘站採用「平行式公車樞紐」佈局，候車區和公車停靠站被車輛通道環繞，導致用戶吸入二氧化氮或其他空氣污染物的風險較高。雖然轉乘站中部設有多個機械通風口，但仍存在風速較低的盲區，通風過度集中於部分區域也是造成此換乘站空氣品質不佳的另一個原因。例如，鑽石山站轉乘站的2號位置位於遮雨棚下，風速異常低，部分氣流受阻，空氣循環無法有效進行，甚至部分空氣污染物會從位於中部的公車停靠站擴散到其他區域。另一方面，2號位置遠離通風口，正對車輛通道，所有車輛都會經過此處，這意味著每當有車輛經過時，2號位置都會吸附一次二氧化氮，這種情況有利於空氣污染物的積累，成為二氧化氮濃度高的主要原因。濃度。
就坪石公共交通樞紐而言，其平均二氧化氮濃度低於鑽石山站樞紐，但2號站點的平均二氧化氮濃度接近超標限值。據我觀察，該樞紐的主要問題是公車路線數量、候車區面積以及樞紐面積與路線數量不成比例，相關資訊請見下表：
這種情況下的轉乘站整體佈局過於擁擠。大量車輛湧入轉乘站，推高了二氧化氮（NO2）濃度，行人穿梭於車流之間，增加了二氧化氮吸附的風險。
就四美街而言，該換乘站的佈局有利於自然風通風，但與屏石和鑽石山站換乘站不同，該換乘站沒有任何通風系統，這意味著其通風完全依賴自然風，因此極易受天氣和風力的影響。一旦風力較弱甚至無風，二氧化氮或其他空氣污染物就容易積聚，因為沒有其他風源來輸送積聚的空氣污染物。預計在大風力條件下，二氧化氮污染情況會有所改善。
7.3 空氣污染來源與敏感受體
7.3.1 空氣污染來源
根據觀察，車輛排放仍然是主要污染來源。造成污染的車輛種類繁多，但主要是使用液化石油氣 (LPG) 的的士、小巴，以及使用歐盟五至六期柴油的巴士。這些燃料在進入燃燒室前會與空氣混合，經過燃燒後排放出 NO₂、SO₂ 及懸浮粒子等污染物。維修不良的汽油車和 LPG 車輛也會加劇排放。
主要排放來源包括：
1. 曲軸箱排放：壓縮與做功過程中，未燃燒的混合氣體逸出至曲軸箱。
2. 燃油系統排放：油箱受熱或蒸氣外洩導致汽油蒸發。
3. 化油器排放：熄火後殘留燃料受熱揮發，形成「熱浸」現象。
此外，未安裝催化轉換器也會導致污染物直接排放。
7.3.2 敏感受體
7.3.2.1 坪石邨居民
坪石交匯處背後為住宅大樓，面向兩個出入口。居民容易受到 NO₂ 排放影響，尤其在北風時，污染物會直接吹向住宅。此外，交匯處的機械通風口也面向住宅，若無過濾系統，污染物會直接排放，情況在繁忙時段更為嚴重。
7.3.2.2 巴士車長與乘客
巴士車長與乘客是主要使用者，因此吸入 NO₂ 的機會最大。影響因素包括交通流量與班次頻率。以鑽石山交匯處為例，班次頻繁，交通流量大，污染風險高。車長在候車或休息時會直接暴露於污染物中，乘客則取決於候車位置與等待時間，等待時間越長，吸入風險越高。
7.3.2.3 小學生
四美街巴士總站背後有一所小學，校門距離不足 20 米。早上繁忙時段，學生進入校門時會直接暴露於車輛排放的 NO₂。若遇北風，污染物更會直接吹向校園。未來若北面建成住宅群，形成「街谷效應」，污染物將更難擴散，導致校園空氣質素惡化。
7.4 香港實時監測方法的可能應用
即時測量的好處在於數據會更新且有效，反映空氣污染的實際情況，包括氮氧化物污染。在文字回顧中提到，存在交換物已超過平均NO2濃度的限制。即時測量方法可用於偵測不同地點及時間的NO2或其他污染物濃度，來源包括車輛排放、人類活動或其他外部因素。即時測量的數據收集方法為一次性收集方式，但監測內容涵蓋不同月份和季節的空氣污染情況。它可用於比較不同日期和地點的污染狀況，並透過檢視污染趨勢來估算空氣污染問題。
目前有針對實施即時測量方法以獲取空氣污染相關數據的目標，包括制定政策、改革交流道設計、開發如電子小巴等環保車輛等，因此該數據集是後續實施減緩措施的重要基礎。在政策制定方面，應利用即時測量方法測量污染物濃度，並觀察作業及人類活動，觀察污染源、即時空氣品質及空氣品質頻率是否超出限制。政府鼓勵現有政策並實施其他新政策是有益的。一旦政府取得結果，政府即可識別污染源及相關活動，並實施政策限制與執法，如運輸組織公司及衛生部、運輸部等部門，以減少排放，改善轉運站空氣品質。
在立體設計改革時，透過即時測量獲得的空氣污染數據，有助於判斷適合使用哪種建築型態：半限閉、密閉或露天。若空氣污染數據顯示本計畫中NO2濃度（如NO2指標）偏高，顯示交流道的通風與空氣流通可能不足以改善空氣品質與公共健康，這將促使規劃者改革交流道的施工設計並修改實務說明。
推動大眾運輸計劃是香港政府改善交通空氣質量的主要措施之一，該方案旨在透過減少長途點對點巴士路線，減少交通路線及車輛，透過控制交通流量來降低路邊空氣污染。此計畫的主要措施是設立轉乘公車站，提供乘客轉乘公車路線至目的地的場所。目前香港部分高速公路或隧道已設立交流道，如屯門公路、新設立的城門隧道、粉嶺公路及將軍澳隧道巴士轉運站等（物理世界）
7.5 空氣污染對環境的影響
NO2污染會影響大氣，並引發連鎖反應，如酸雨，降低能見度等。（美國環保署，2017）
就大氣衝擊而言，連鎖反應是酸雨。NO2會包裹酸雨，因為NO2會與SO2、水、氧氣及其他化學物質反應，形成硫酸和硝酸，接著硫酸和硝酸會與水及其他物質混合，因為混合的水含有硫酸和硝酸成分，落到地面的水會變成酸雨。酸沉積有兩種：乾沉積與濕沉積，沉積形式會影響植物和材料。就植物而言，屬於濕沉積。在受酸雨影響的區域，酸雨會帶走植物所需的礦物質和養分，若植物因缺乏養分支持生長而死亡，最終該區域將缺乏植物吸附二氧化碳。就物質而言，屬於乾沉積。當酸性顆粒落到地面時，硝酸和硫酸會落到雕像、建築物及人造結構的表面，並腐蝕表面材料，如同金屬。（美國環境保護署，b）
7.6 空氣污染對人體健康的影響
可以確定NO2會刺激人體的呼吸系統。，當人類在NO2下短暫暴露時，，（美國環境與遺產部，2005;環境保護部門，a） 呼吸道疾病會加劇，尤其是氣喘。當它長期暴露於NO2環境下時，氣喘的病情會惡化。尤其對兒童而言，原因可能是每公斤呼吸空氣量高於成人，佔50%（Gillespie-Bennett等，2011），這意味著如果空氣中懸浮的NO2較多，兒童會吸附比成人多。NO2對呼吸系統的病理生理影響可能包括肺功能異常等。（美國環境保護署，a）此外，與呼吸系統相關的疾病如肺功能也會受到影響。主要作用是NO2會刺激肺部黏膜，降低肺部對感染的免疫力。由於肺是呼吸系統的重要器官，肺功能受損可能導致上述氣喘、咳嗽、感冒、流感及支氣管炎等衍生疾病。（環境與遺產部，2005）
7.7 緩解措施
交流道的空氣污染問題多源多元或先天因素，如交流道設計、車輛排放、人為活動及設施管理不足等。因此，緩解措施應針對這些因素進行，並由不同利害關係人合作推動全面改革。
7.7.1 建築設計的緩解措施
交流道的施工設計在考慮空氣污染物轉移因素及污染物濃度方面非常重要，這些因素對通風系統設計及交流道空氣品質都很有幫助。因此建議在規劃階段就採納這些因素。（環境保護部，1998年）
實務說明「半密閉公共交通交流道空氣污染控制」建議交流道設計應避免在交流道周圍建造實心牆壁。這意味著半受壓設計交換可以作為緩解策略，取代受限設計交換，解決阻擋氣流流動的問題。半封閉式交流道是一種只有一側或兩側為實心牆體，另一側為空心的交流道，有助於空氣對流，分散累積的空氣污染物。此外，半密閉式交流道具有露天交流道無法享有的優點，即通風不受天氣影響。當天氣無風時，半密閉交流道仍可依靠機械通風系統促進空氣流通，降低人體吸附物累積有害氣體後對人體健康的影響。 在巴士車站的布局設計方面，現今香港主要採用兩種巴士車站布局：平行巴士總站和鋸齒巴士總站。
7.7.2 車輛排放的緩解措施
轉運站最常見的車輛有公車、公共小公車和計程車。根據最常見的車輛狀況來看，應該是公車和公共燈車公車。因此，我們專注於減緩公車及公共公車排放。
香港政府已實施「替代燃料輕型巴士試行計劃」等車輛轉讓補貼計劃，旨在減少車輛空氣污染，並根據液化石油氣或電動公用小巴營運的調查結果實施車輛轉讓補貼計劃。該計畫內容鼓勵公共輕型公車車主透過一次性補助轉讓柴油車輛。（環境保護部，2001年）現今，車輛燃料的需求持續增加。香港政府已宣布取消歐盟第四階段柴油商用車政策。在此情況下，建議持續實施「歐四前柴油商用車逐步淘汰」計畫。透過稅收資助車主，降低新車的應稅價值，並鼓勵車主將車輛排放標準從歐四前（Pre-Euro-IV）提升至歐四（Euro-IV）再到歐六（Euro-VI），讓歐IV低排放車輛普及是有益的。此外，政府應發展無排放車輛正向排放。例如開發電動小巴，資助小巴公司購買電動小巴。具體措施包括鼓勵小巴公司加入新車輛稅的電動小巴運行測試計畫，將電動小巴投入不同路線，該計畫也包括充電設施測試，並決定根據有效方案的排放數據、小巴營運公司及社會回應來引入電動小巴。
不僅政府，交通營運公司也在減排措施上有所回應。與巴士公司類似，除了車輛調度外，巴士公司也應根據指定路線的服務範圍調整車輛調度。通過低排放區的路線應配備符合歐洲第四歐元（Euro IV）或其周邊標準的車輛。
7.7.3 人類活動的緩解措施
不僅車輛排放，交流道內的人類活動也會造成氮氧化物累積。最常見的NO2累積活動是吸菸。
控制轉運處吸菸，尤其是密閉交流道，最常見的緩解措施是設置禁菸區。設置禁菸區的具體標準是，禁菸區範圍應涵蓋整個交流道，且禁菸區應設置為禁煙區，無論是密閉、半密閉或露天交流道。根據《2019年《吸菸（公共衛生）（禁煙區指定）（修訂）公告》禁止非吸菸區域的使用。此措施的好處是限制香菸排放的空氣污染氣體，使其更為全面，從而提升交匯處的空氣品質。以香港情況為例，自2007年起實施交匯處禁煙措施（香港吸煙及衛生局，2010年），至2019年12月，共有240個交匯處被指定為禁煙區。（香港政府，2019年）。另一方面，作為執法機關，衛生部應要求「菸酒管制辦公室」成員檢查交流道法定禁菸區，確保無非法吸菸活動及攜帶燃燒香菸的行為，依據第371章規定。另一方面，衛生部應檢視執法成效，考慮降低執法門檻，突破指南對更多非法者執法的限制框架。
7.7.4 設施管理的緩解措施
在很大程度上，導致換乘站NO2濃度升高的原因是設施管理不善，通風系統清潔不到位。主要原因是隨著使用次數的增加，機械式通風機內部積聚灰塵，阻礙通風機產生的風力排出，造成排氣量不足（Anon.2019）。這會降低通風系統的通風效率。換乘站排氣量不足，為NO2的積聚提供了機會。為解決此問題，轉乘站管理機構應制定機械通風系統清潔時間指南，每週定期清潔，以防止換乘站因通風系統效率低下而導致空氣品質惡化。該指南也應作為相關部門必須遵守的指示。另一方面，應考慮人流量，調整機械通風系統的運作時間，延長運轉時間。
8 結論
本研究比較了三類公共交通交匯處的空氣污染情況：半封閉的坪石、封閉的鑽石山，以及露天的四美街。 結果顯示，封閉式交匯處的污染最嚴重，平均 NO₂ 濃度超過香港《空氣質素指標》標準的 146.25%。 露天交匯處雖有自然風，但污染仍然超標，顯示車輛排放與周邊環境因素仍然造成嚴重影響。
健康風險方面，三個交匯處的 %AR(NO₂) 指數介乎 2% 至 11%，其中鑽石山最高，達 10.86%，屬於高風險級別。 這反映公共交通交匯處的空氣污染不僅影響環境品質，也對市民健康構成威脅。
綜合而言，本研究證實了公共交通交匯處的空氣污染問題，尤其是封閉式交匯處最為嚴重。 建議政府檢討現有的通風設計與管理措施，並加強監測與改善，以保障公眾健康。
參考資料
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- Finance Committee Member, Legislative Council. (2019). Replies to initial written questions raised by Finance Committee Members in examining the Estimates of Expenditure 2019-20. Hong Kong.
- Environmental Protection Department. (1998). Practice Note for Professional Persons (ProPECC PN 1/98). Hong Kong.
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