台灣水污染問題~如何改善 - 社會議題

By Necoo
at 2005-05-29T00:00

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1.事情摘要2.發生的原因3.可能改善的發法......

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By Delia
at 2005-06-02T02:49

水體的定義可細分為表面水、地下水。表面水又含如海水、冰川、河川水、工廢廢水等。由於人類的活動範圍有限，目前水污染主要是針對河川水、工廠廢水、地下水及海水。「水污染」可以定義為水質超過正常使用的程度，而有影響人體健康之虞。污染的原因可分為物理(溫度、濁度等)、化學(重金屬、酸鹼度、硬度、氮、磷等)、生物(致病微生物等)。改善的方法當然就是污染處理，一般城市會設置淨水廠(如直潭淨水廠)收集水庫或河川上游的水製成飲用水，工業區會設置廢水處理廠(如竹科)處理工廠排放之廢水，城市在入海口附近也會設置污水處理廠(如八里污水處理廠)處理家戶排放之廢污水(如沐浴、廚房、廁所等排放水)。
以下是網路摘要的文章
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水的品質直接影響人類的健康。隨著人口增加，人為的污染物造成水源的水質惡化。目前數十億人面臨最嚴重的問題就是如何持續供給乾淨的水，不受污染、不會致病。
水質量測標準有生物、化學、物理。水質惡化的判斷是根據將要使用的水偏離了正常規範，影響公眾健康和生態。從公眾健康和生態的觀點來看，污染物是經過證明，超過一定量就會對生物（對人有益的）造成傷害。因此，過量的重金屬、某些放射性同位素、磷、氮、鈉和致病的細菌、病毒等，都是污染物。在有些時候，有些物質並非對全體有害，只是在某些部份算是污染物。例如，過量的鈉通常無害，但是有些人因為醫療緣故限制鹽分的攝取。

停留時間
水污染相關的問題變化多端。最重要的因素是水文循環中的各個部份的停留時間和水體的大小，這關係污染的可能性。例如，河流的水停留時間很短，平均只有2個星期。一次污染事件（不包括附著於河床沈積物的污染）因為水會很快離開河流環境，只會維持短暫的時間。反之，同樣的污染進入湖泊或海洋，停留時間很長，就比較難處理。像是污水溢漏、攜帶污染物的貨車及火車發生車禍，都會造成一次污染事件。這類的事件近來經常報導。不過一般常聽說的污染都是長期排放污染物進入河流。地下水與河水不同，停留時間很長（數百到數千年），要從地下水除去污染物過程相當緩慢，整治十分昂貴且困難。

污染物
污染地表水和地下水的物質種類繁多。比較重要的有：需氧廢棄物、致病生物、營養鹽、石油、有害化學製品、重金屬、放射性物質及沈積物。分述於下：
1. 需氧廢棄物
生物體的有機物死後在河流中被細菌分解，此過程需要氧氣。如果細菌活動足夠，水中的氧氣會降低到魚類等生物無法生存的地步。沒有氧氣的河流是魚類的死亡之河，許多對人類有用的生物也會死絕。用於細菌分解作用的氧氣量，稱為生化需氧量(BOD)，常作為水質管理的權衡標準。生化需氧量是在20℃下經過5天，每公升消耗多少毫克的氧氣。生化需氧量高，表示在水中分解的有機物濃度很高。
在河流中的有機物來自自然界（例如森林的落葉）、農業及城市廢水。河流約有33%的生化需氧量是來自農業活動，而城市也有可觀的生化需氧量進入河流；有下水道的地區，當洪水來臨時，進入處理廠的廢水超載，直接溢流進入河流，造成污染事件。
2. 致病生物
致病微生物是重要的生物污染物。人類因為飲水傳播的主要疾病有：霍亂、傷寒、肝炎及痢疾。由於致病生物難以直接偵測，所以用人類排泄物大腸菌的數量當作生物污染的指數以及微生物污染的標準。這些常見而多半無害的細菌，正常人腸內都有，在所有人為廢棄物中都有。
在過去，因為飲水傳染的流行病造成數以千計的人死亡。由於將廢水和飲用水分開，在飲用前加以處理，已經使得這些流行病大幅減低。但是，世界上其他地區還有數十億人（特別是貧窮國家）暴露在飲水傳染的疾病之中。例如在1990年代早期，霍亂在南美洲肆虐。即使先進國家也不敢對流行病掉以輕心。飲水傳播的疾病在地震、洪水和颶風（風暴）之後，特別值得注意，這些天災會造成污水管線損害外流，污染水源。此時最好加水煮沸再飲用。
3. 營養鹽
人類活動釋放的營養鹽也可能造成水污染。兩種可能造成污染的元素是：磷和氮，來源是肥料、清潔劑及汙水處理廠的產物。河流中磷、氮的濃度與土地利用有關。林地的濃度最低；農業用地則最高，像是農場和牧場等。城市地區還會增加額外的磷和氮，尤其是在廢水處理廠將處理過的水排入河流、湖泊或海洋。這些處理廠再降低有機污染物和致病生物很有成效，但是沒有進一步處理水中的營養鹽。
水中高濃度的氮和磷通常會造成文化優養。優養化的特徵是植物大量增生，尤其是藻類。淡水湖的藻花濃厚覆蓋水面，有時幾乎全部遮住陽光，使得底下的植物死亡。另外藻類分解時會降低水中的氧，魚類等水生動物也會死亡。
在海洋環境，岸邊水裡的營養鹽會造成海藻花，破碎之後堆積在海灘上，十分難以處理。熱帶地區的藻類還會傷害甚至殺死珊瑚。例如夏威夷的茂伊島，因為實施廢棄物海拋，加上農業逕流使得營養鹽進入近岸環境，造成優養化的問題。岸邊堆滿了俯岸惡臭的海藻，不但難聞，而且養出惱人的蚊蟲，最後嚇跑遊客。在水中，因為藻類覆蓋，導致珊瑚死亡。
4. 石油
石油流入地表水，通常是海洋，造成重大的污染問題。最大的漏油事件通常是海上油輪事故。軍事活動也成為另外一個海洋石油污染的來源。1991年波斯灣戰爭，大量的石油溢流進入這個脆弱的環境之中。這可能是世界最大的溢油事件，確定是最大的故意溢油事件。在陸地上的溢油也會造成嚴重的環境問題，例如1994年秋季在俄羅斯北部因為管線破裂所造成的事件，漏出的原油無數，據估計在400萬到8000萬加侖之間，污染土地和水源。由此可知：使用25至30年的管線十分脆弱，抗不住金屬疲勞和腐蝕。對這些老化系統定期檢查，修補或汰換破舊的管線，是解決漏油的最佳處理方法。
5. 毒性物質
許多物質進入地表水或地下水會毒害生物。有害化學製品是合成物質，包括有機和無機化合物，對人類等生物有毒性。這些物質意外進入地表水和地下水，就會造成嚴重的污染。重金屬如鉛、汞、鋅及鎘，是危險的污染務，通常和自然沈積物堆積在河道的底部。如果重金屬堆積在泛濫平原，就會進入動植物體內，包括人類的糧食作物。假如溶解在水中經過抽取提供農業或飲用，就會造成重金屬中毒。水中的放射性物質也是危險的污染物，特別是對長期暴露在低劑量放射性的人類、動植物造成的影響。
6. 沈積物
沈積物是由岩石和物質的碎屑所組成，大小從直徑小於2公釐的砂粒乃至粉砂、黏土，甚至更細的膠質。用體積來說沈積物是最大的污染物，其實並不很恰當。沈積物會減少土地資源（土壤），降低水資源的品質，把貧瘠的材料堆積在富庶的土地上。
7. 熱污染
熱污染是人為加熱的水造成，主要是工廠和發電廠放出的熱水。熱水會造成不少問題，即使只比周圍的水高個幾度，氧氣含量較少。熱水會讓水中的物種改變，增加討厭生物的繁殖速率，例如有些水生植物和魚類。但是反過來說，熱水也會吸引或讓經濟魚類存活下來，特別是在冬季。
　

地表水污染和處理
過多污穢和有害的物質流入水體，超出自然生態系統所能移除的量時，就會形成地表水污染。地表水污染分為兩種：點源污染、非點源污染。點源是不連續且範圍狹窄，例如工業或都市廢水注入河流的水管。一般來說，從工業來的點源污染物經由現地處理或處置來控制，或發放許可執照來管制。都市點源也有許可執照管制。但是在暴雨期間，城市地區的暴雨逕流超出下水道系統的容量，溢流將污染物及廢棄物帶進附近的地表水。非點源是散佈、間歇性的，影響因素有土地利用、氣候、水文、地形、原生植被和地質等。非點源污染或是污染逕流，很難加以控制。常見的城市非點源包括街道空地的逕流，含有各種污染物：重金屬、化學物質、沈積物等。居民洗車的清潔劑和油漬留在車道表面，暴雨來時沖入河流，也是一種污染物的來源。污染逕流也來自雨水沖刷花園植物的殺蟲劑，流入河流或滲入地面污染地下水。流過工廠和倉庫的雨水和逕流，也是非點源污染。鄉村的非點源污染通常和農業、林業與開礦有關。
為了改善水質，降低水污染，以確保有安全的飲用、民生、農業、工業用水。美國過去因為主要城市附近的水質惡劣，引發民怨沸騰，衝擊到各級政府，乃通過法令減少排放到河川的污染物。現在河流乾淨得多，可從事休閒用途。
　

愛河污染事件
1940及1950年代虎克化學公司將超過兩萬噸的化學廢棄物及都市垃圾棄置於紐約州尼亞加拉瀑布附近荒廢多年之愛河渠道中，1953年該公司將該地以一元賣給尼亞加拉瀑布教育理事會，嗣後用於興建學校，並發展住宅區。但是1976年以後掩埋的化學廢棄物逐漸曝露出地面，也下滲污染了地下水，住在附近社區的居民衍生出各種病變。
愛河污染事件震驚全國，並受到當時輿論界嚴厲的批評，美國聯邦政府迫於情勢，宣布該地區為災區，並將居民遷離。此後美國又陸續爆發出許多類似的污染問題的發生，使民眾對許多廢棄場址持續污染環境，並威脅公共健康與生活環境深表關切，國會遂於1980年通過環境應變、賠償及責任綜合法，授權聯邦環保署主導廢棄污染場址之整治工作，並設置有害物質污染應變信託基金，俗稱為超級基金 (Superfund)，以資助整治工作。
　

地下水污染
地下水是人類重要的飲用水來源。因此科學家十分關切不是自然生成的化學元素、化合物和微生物進入含水層。地下水污染的危害程度有幾個要素：注入污染物的量、污染物在環境的濃度或毒性、人類和其他生物暴露的程度。
大多數人都相信地下水是純淨、適合飲用。一旦知道地下水其實很容易被污染，都會十分驚訝。更有甚者，污染物（甚至毒性很強的）不容易認定。
不幸的是，這只是冰山一角。有害化學製品已經出現在世界各地的地下水之中，不論先進或開發中國家。先進工業國家生產數以千計的化學製品，許多外銷到開發中國家，特別像是殺蟲劑等，然後把殺蟲劑所保護的農作物進口回來，形成一個循環。幾種殺蟲劑：滴滴涕、艾氏劑、異狄氏劑和氯丹，這些在先進國家禁止使用的農藥，卻輸出到開發中國家污染當地的地表和地下水，殘餘的農藥卻隨著作物回來。
因為物理、地質和生物環境的差異，地下水污染不同於地表水污染。地表水污染，水流快速使得污染物很快稀釋消散，還有充足的氧氣和陽光供給。地下水則是完全不同的狀況，污染物的稀釋和消散都極為有限，細菌分解污染物通常也僅限於地表下幾公尺以內。地下水的流路通常很小而多變，移動速率相當緩慢，除非是在石灰岩的溶洞。此外地下水中缺氧，有助於分解污染物的好氧微生物無法存活，這個缺氧的環境反倒成為厭氧細菌的溫床。
深層隔絕含水層的地下水停留時間通常很長（數百到數千年），。並不是所有的地下水都需要這?久的時間，才會與水文循環其他水體再度結合，但是大多都在蒸發散作用的影響範圍之外。如果不是太深，也容易受到蒸發散影響，流入河流或被人類抽取利用。地下水源長期受到破壞，清潔污染地下水的費用極高，加上每個人所需用水不斷增加，因此問題值得關注。
地下水通過的土壤、沈積物和岩石都是天然的過濾材料，水會和土壤岩石交換物質。在正常的情況下，過濾系統清潔地下水，把致病的微生物以及含有毒性化合物的微粒截留進行生物分解。但是當土壤或岩石表面受到高度污染或含有自然生成的毒性元素（如砷），自然交換作用會讓水帶有毒性。
地下水流過岩石和土壤，溶解一些礦物和氣體，可能造成人類利用時的困擾。例如鐵讓水變成褐色，在衣物和抽水設備形成鏽斑；鈣會產生硬水；硫化氫則有惡臭。大多數土壤和岩石可以過濾掉固體，固體污染容易辨識。過濾的效能隨著過濾顆粒的大小、形狀和排列方式而有不同，就像濾水廠使用的砂等物質也經過挑選。但是黏土等材料會捕獲及交換某些元素和化合物，因為這些物質溶解在水中會帶有電荷。此種交換過程伴隨吸收和沈澱作用，對於捕獲污染物十分重要。但是這些作用有一定容量，而且是可逆的。在設計時過於依賴地質環境的岩石礦物來處理污染，這種疏忽可能會造成地下水污染。
　

地下水處理
地下水污染偵測困難，加上停留時間又長，要減低含水層的污染既困難，牽涉範圍也廣，從這些觀點來看，有人強力主張不應該讓任何的廢棄物和污染務進入地下水系統。但這是癡人說夢。更明白的說，地下水污染的對策必須多學習自然界如何處理廢棄物，當土壤和岩石無法處理、貯存或將廢棄物再循環時，我們可以開發讓污染物可供處理、貯存和再循環的程式。整治含水層和滲流帶污染治並非不可行，但是問題複雜又昂貴，需要仔細的評估和處理。整治地下水污染問題的步驟：瞭解地質特性、水文特性，確認污染物和傳輸過程，開始處理程式。
地下油槽滲漏在目前城市環境中也是十分常見的現象。最近幾年地下油槽的法規趨緊，鑽井測試加油站地址和注意到不久後漏油的油槽被挖出處理現在也並非罕見。特定的污染情況很難顯示汽油等污染物從何處來。可能有好幾個加油站，有很多個長期埋藏的油槽。地下油槽漏油責任歸屬的訴訟是常見的，但是很難解決。
　

廢水處理與廢水更新
廢水處理的主要目的是降低懸浮固體、細菌和需氧物質的含量。另外，新的技術可以除去營養鹽和有害的溶解無機物。公共和工業用水通常在使用後品質下降，會有許多污染物，包括需氧物質、細菌、營養鹽、鹽分、懸浮固體、其他化學物質。在先進國家，許多地區水資源吃緊，因而開發出回收系統，把灌溉、公園、高爾夫球場用過的廢水加以回收利用，而不排放回附近的水體。從新的科技觀點，廢水不再是廢棄物，而是可以利用的資源。這些發展使得廢水處理不必對大眾隱瞞。我們更希望，廢水以低成本回收，在公園一樣的環境生產花朵和灌木。
將廢水再循環的過程稱為廢水更新。循環的主要過程是將處理過的廢水用灑水器和灌溉系統送回到作物。更新是自然的純化，廢水緩慢滲入土壤，最後變成乾淨的水補注地下水資源。水的再利用是從地面把公共、工業和農業用水抽出。回收和更新過程對廢水再循環是很重要的，土壤和岩石種類、地形和氣候、植被等都扮演重要角色。特別重要的是土壤安全吸收廢棄物的能力，選定的植被利用營養鹽的能力，以及明白能夠處理多少廢水。