地下水及土壤污染防治策略
盧至人 葉玉雯 張峻嘉 蘇世昌 邱明良
前言
地下水及土壤污染是續水污染及空氣污染後另一受到關切的問題。空氣及水大都涉及公有財,不限於特定人所擁有,但土壤污染則經常涉及私有財,受污染土地可能是屬於私人所有。因此,在污染防治及污染整治上較不一樣。
土壤污染及地下水污染經常是同時存在的,只有在少數的情況下單獨存在著土壤或地下水污染的問題。土壤污染的來源可用一簡單的陳述來作說明,即是任何的水污染物、空氣污染物及固體廢棄物污染均會導致土壤的污染。土壤及海洋是所有污染物在陸上及水域的最終承受者。當然,直椄的地下水或土壤污染亦時有所聞,例如石油化學品貯槽洩漏、槽車意外及石油管線破裂等均是。由此可知,只要能有效的防制水污染物、空氣污染物及固體廢棄物的不當排放與處置即可部份的防制土壤及地下水的污染。然而,由於土壤本身具有吸附性及低擴散性,即使是低濃度污染的長期排放,亦會使得土壤逐漸受到污染,這和一般水體的涵容能力評估是不同的。同樣的,地下水體所具有的低擴散性、吸附遲滯性及還原性等特點,也使得地下水體受到污染後須有不一樣的危害評估。
預防重於治療在地下水及土壤污染的防制與整治的觀念上是一樣。預防工作在於“法制”及“教育”。以地下水而言,水污染防治已涉及到對地下水體保護,但並不十分明顯具體。廢棄物清理法及事業廢棄物貯存清理處理方法及設施標準中亦有涉及地下水的條文。而水利法亦有涉及“水量”方面的規定。雖然這些條文都是以“保護”及“防制”為出發點,但事實上,我們目前卻面臨了地下水污染的事實,因而規範的執行與落實是地下水污染防制的關鍵之一。土壤亦同,水污染防制法及廢棄物清理法都有涉及土壤的部份,但其重點仍是以防制水污染物及固體污染物直接污染土壤為出發點。但結果也是同樣的,國內亦面臨了土壤污染事實。
土壤及地下水污染的整治
土壤及地下水污染在國內已是個必須面對的事實,因此,以下將就整治的觀念做說明。由於土壤及地下水污染都共同具有“不易覺察”的特點,因而一但發覺污染大都距污染之初已有段時日。因而,污染源的確認更加不易。土壤及地下水污染的另一共同特點是整治耗時費事,成效無法一時顯現,且成本極大,但若不及時整治則該場址將成為潛在的污染源,污染物質在某一時距內將擴及地下水體及其鄰近土壤。就某些特定污染物而言,亦可能擴散至大氣中,由傳輸的途徑而言,亦可經由作物的吸收收成,而擴大其影響範圍及對象。
就整治的觀念而言,土壤污染整治及復育的二個重要目的為降低污染物對健康及環境生態的威脅危害及恢復該場址土地的正常用途。因此,在整治的同時,亦須考慮該場址土地的未來用途。就污染物的觀點而言,重金屬及有機物污染的整治復育亦有極大的區別,污染物濃度的高低影響到整治復育的可行性及整治方法,而整治方法亦影響到土地未來的利用。換言之,若整治復育的構思流程為由污染場址的特性及其可能的整治復育技術此種觀點出發,其所得的結果與由土地再利用的觀點出發所得的結果,會有極大差別。因此,整治復育的目標有二:一是將污染物去除,降低對環境、生態、作物及健康之危害即可;另一是除降低危害外,亦需將污染土壤恢復到原先正常用途,例如農地恢復其原本之農業用途即是。因此,土地的未來用途在污染整治技術的選擇上有關鍵性的影響。
受污染的土壤經整治後,則復育土壤的使用應考慮土地持有者的權益及社會公益二項原則。就土壤污染的受害者(土地持有者)及污染者之關係而言,受害者及污染者可能為同一人;受害者及污染者可為不同之當事人;或有明確的受害者,但污染者卻不明或法律上無從追究者。為顧及土地持有者的權益及社會公益原則,土地整治復育後使用情形,應就上述三種狀況加以考慮。
整治復育的精神在將污染物去除使之無害化,並儘可能恢復正常用途,而不以變更使用用途為目的。“無害化”及“正常用途”有著密切的關係。一受到污染的場址在決定其整治目標時,即須考慮到未來該場址土壤的用途,以決定整治復育的程度。場址未來的用途為工業用地或農業用地,其整治程度即有顯著的差異。農業用地(尤其是食用作物)所要求的土壤品質即與工業用地要求的土壤品質不同。當然其整治方法也就不同,而所需的整治費用與時程也會有極大的差異。因此,在決定整治時,即應將土地未來的用途列入評估之中。
整治後若欲維持原農業用途,則整治方法極為有限。在傳統的重金屬污染土壤整治的技術中,對土壤性質都有或多或少的破壞作用,如熱處理法、固化法、玻璃化法、酸洗法、清潔劑淋洗法及溶出液離子交換法等。上述可能適用於土壤重金屬污染的整治方法,如屬現場可行的,大部份對土壤有破壞作用,而致不再適合農耕用途。若屬離場處理的,則需將適合作物生長的表土(或表土及裡土)移除,而所剩的土壤大都不利於作物生長。但若想再進行農耕,則需再引進適當深度的客土,才有可能恢復原農業用途。否則,受重金屬污染的土壤,整治復育後,亦對作物生長有所影響.而不適合原農業用途。
若污染物為有機性的,相對而言,整治復育後維持農業用途的可能性較大。有機性污染的土壤可採用對土壤本質傷害較小的復育方法,如生物分解法、氣提法、真空萃取法、現場堆肥法等。經由該類方式處理後,土壤性質並無顯著變化或是只產生可復原性的短暫變化(如水分損失)。部份的方法如營養鹽添加以利生物分解,對土壤特性亦無顯著的傷害。
受污染土壤的整治復育工作涉及私有財產土地及其未來使用地目上的問題,因此,不能以單純的技術面來考量。土壤整治復育後的土地可維持原有用途或地目變更而有其他用途。但宜在選定整治復育方法前對(1)土壤品質的變化,(2)地目變更的必要性及可能性,(3)作物的選擇性及其生長特性,(4)改變土地管理的可能性,(5)經濟效益,(6)農民復耕的意願,(7)外在環境條件的配合,及(8)土壤管理國土保育利用等一併列入考量。
在地下水的污染整治上,則需視其可能用途而定。若地下水在現在及確定的未來某一個時程內有明確的用途時,則其整治目標應配合並符合該目標的用途;而若該水體並無加以開發利用之可能與價值時,則並不一定非要加以整治或非要整治到某一用水標準不可。換言之,在條件符合時,地下水污染可以不要採取積極的工程化處理。此即自然復育觀念的基礎。所謂的自然復育即是在危害評估可接受的前提下,利用自然界的物理、化學及生物作用將污染物去除,降低其危害,而其配合措施則是持續的監測和評估。因此,自然復育絕不是什麼都不做的零方案,也不是一個永遠無法達到整治目標的作為。自然復育必須確實觀測到污染物的衰減,其污染範圍必須能被侷限在某一個區域中,不會有危害評估外的暴露對象,其衰減程度必須是可合理預測的及必須有完整的監測計畫及應變替代計畫等。
地下水污染復育技術包括傳統的抽取處理回灌排放法及現地復育法二大類。目前的研究以後者為主,包括了各種物化方式及生物方式,當然整治技術的選擇一樣必須考量(1)地下水文條件,(2)土壤地質特性,(3)污染物特性,(4)整治目標的要求,(5)整治成本及時程等條件。
在實際應用上工程化的生物復育方法,雖已有許多成功的個案,但並不都是能達到預期的整治目標。這之間有著微生物的效應,污染物的效應及水文地質條件的限制等。在國外,這是一項頗受重視的研究領域。在應用技術上則包括了營養源添加、溶氣的供應(或厭氣環境的維持)、特定菌種的添加及生物物化法的結合等方式。這些技術有的已達到實用的程度,有的則已有成功的模場證明可行。
結語
不論是土壤或地下水污染的整治,在目前首要面臨是基於資源的保育與資源的利用原則,宜先訂定相關的分類準則及標準。例如建立地下水體分類、地下水質標準及地下水整治標準。土壤污染亦同,應確立相關的分類及其標準。而污染的整治亦應有污染的標準及經整治措施所達成的整治標準後,才能由此技術面著手進行復育的工作。
海洋及土壤是廢棄物在水域及陸域中的最終承受者,而當將“廣大且具有極高涵容能力的海洋當成廢棄物的最終處置場”的論點已受到強烈的質疑,並已檢討海拋的適當性時,對涵容能力有限且和人類生存息息相關的土壤與地下水體實已不宜再將其視為廢棄物的最終承接者。換言之,應有效的防治土壤及地下水再受到污染,而對於已存在的土壤及地下水污染,則應基於資源保育與利用的原則,訂定不同的標的,採取相對應的整治措施,以達復育的目的,而使資源永續保存並適度的利用。