第一章. 何謂海洋放流
佛羅里達外海的排污管與魚群
(圖片來源: Steve Spring, Palm Beach Country Reef Rescue https://goo.gl/DiJAib) |
對於污水,有許許多多的解決之道,其中一種污水處理方式,是將污水排入海洋之中,讓海水來稀釋污染物,降低污染物對於環境的影響。
為什麼不直接就近取材將污水排到溪水河流中,還要大費周章的施工遷管線到海洋裡呢?原因是為了要用大量的海水稀釋污染物,進而降低其對環境的污染性。就好比我們在一杯水中放一湯匙的糖,水可能喝起來甜甜的;相對來說,若在游泳池裡放同樣一湯匙的糖,可能把整池的水都喝光,還喝不出甜甜的味道。 這就是海洋放流所想要達到的效果,若我們將污染物排放到河川之中,相較於海洋,河川的水並不多,無法有效的稀釋污染物,會讓污染物大大影響河川的生態環境,而排放到海洋之中,有大量的海水來稀釋污染物,對於環境的影響,相對來說就沒有那麼大。 |
海洋放流管將處理後的污水,送到離海岸有一定距離之處,藉由廢水與海水比重的不同、速度差異,再加上海流、潮流與風力作用與海水混合,進而達到稀釋作用。臺灣四面臨海,周遭有黑潮通過,更能加速污染物之擴散。
然而海洋放流有利當然也會有弊,儘管海洋放流有稀釋污染物等優點,但排污管附近的魚群、生態還是會受到影響,雖然污染物被稀釋,但隨著生物累積、生物放大和生物濃縮作用,有毒物質還是有可能漸漸被人體吸收。
(一)生物累積(Bioaccumulation)
同一生物個體在其整個生活史中的不同階段,生物食用或體表吸收環境的化學物質,而這些物質沒有辦法被代謝,便繼續累積於生物體內稱為生物累積。
海水放流中,排污管排出的污水雖然被大量的海水稀釋,但是魚群每次經過排污管會吸收一點點污染物,而沒有代謝掉,累積下來的毒素也將對魚類造成危險。
然而海洋放流有利當然也會有弊,儘管海洋放流有稀釋污染物等優點,但排污管附近的魚群、生態還是會受到影響,雖然污染物被稀釋,但隨著生物累積、生物放大和生物濃縮作用,有毒物質還是有可能漸漸被人體吸收。
(一)生物累積(Bioaccumulation)
同一生物個體在其整個生活史中的不同階段,生物食用或體表吸收環境的化學物質,而這些物質沒有辦法被代謝,便繼續累積於生物體內稱為生物累積。
海水放流中,排污管排出的污水雖然被大量的海水稀釋,但是魚群每次經過排污管會吸收一點點污染物,而沒有代謝掉,累積下來的毒素也將對魚類造成危險。
乃狄克制帽工人(圖片來源:美國國家職業安全健康研究所https://www.flickr.com/photos/niosh/8868083304/)
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有一句英文諺語“Mad as a hatter”(像製帽人一樣的瘋狂),用來形容一個人瘋癲不正常的行徑,就好像一個製帽人。至於為何用製帽人來形容一個人像發了瘋似的呢?這就是一個生物累積的例子。
19世紀,在英格蘭北部有著每天與汞維生的製帽者,早期英國將汞用於毛氈的生產,而毛氈在當時多用來製作帽子。儘管製帽者不是直接接觸到汞,且沾在毛氈上的汞金屬量也不大,但汞每天一點一滴地被製帽者吸收著,最後還是使製帽者發生汞中毒的現象。 汞中毒的明顯現象是人會變得易怒、自信心低落、抑鬱、冷漠、害羞和膽怯,往往對社交活動上有顯著的惡化,本來一個溫和講道理的人,如果汞中毒則可能變為一個無可理喻的人,許多製帽者由於汞中毒,使得他們喜怒哀樂無常,因此有了這句諺語。 圖為1名康乃狄克製帽工人,沒有配戴防護過濾式呼吸面罩及手套等裝備,使他成為汞中毒的高危險群。 |
(二)生物放大(Biomanification) 在自然環境中,由於食物鏈的關係,有毒物質在不同的生物體內經吸收後逐級傳遞,不斷積聚濃縮,逐漸累積遞增的現象,稱為生物放大。 從下圖中可看到,DDT(雙對氯苯基三氯乙烷),曾為合成農藥及殺蟲劑的著名化合物,雖然DDT本身對人類的毒性並不高,然而不易降解的特性,累積下來對魚類、鳥類的生存繁殖造成影響,破壞生態平衡,大部分國家已停用DDT,然而仍有少部分國家繼續使用來對抗瘧疾。 海洋放流中,當浮游生物、小魚吸收排污管排放的廢水,大魚在食用這些小魚,毒物進而累積在大魚體內,吃一隻小魚可能還不致於有影響,但吃上千隻小魚,即可能對大魚造成影響;而人類若食用這些大魚,毒物也會在體內慢慢累積
(資料來源:http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=8328)。 |
第二章. 污水放流過程
(一)污水放流過程:
初級稀釋階段:放流水的速度、密度、周遭海域流況、排放口之設計及構造,皆會影響放流水和周遭海水的混和與稀釋,此階段的擴散現象為主動混合。 浮昇階段:若放流水的密度小於海水,在密度均勻的海域中,放流水會浮昇到海面,並且水平擴散。 延散階段:此階段中,放流水受海流、紊流影響,而已延散的方式向水平擴散,其混合及稀釋之過程,不再受排放源影響,其擴散現象屬於被動混合。 (資料來源:中央大學土木系朱佳仁教授http://www.cv.ncu.edu.tw/data/FM/EFM/EFM7%20Jet.pdf) |
放流各階段示意圖(圖片來源:http://www.cv.ncu.edu.tw/data/FM/EFM/EFM7%20Jet.pdf)
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(二)放流管的安置:
目前高雄中區污水處理廠採一級處理後,經3公里長的海洋放流管,將污水排放到旗津海域。
儘管海洋能夠稀釋污水,但在污水排放進海洋之前,還是要在陸地上進行初級處理,再將污水排到離陸地幾公里外的海洋,以避免污染到近灘。下圖為位於Marina del Rey海灘,因受到約1公里外排污管污水影響,導致海灘關閉,禁止人們涉水。
目前高雄中區污水處理廠採一級處理後,經3公里長的海洋放流管,將污水排放到旗津海域。
儘管海洋能夠稀釋污水,但在污水排放進海洋之前,還是要在陸地上進行初級處理,再將污水排到離陸地幾公里外的海洋,以避免污染到近灘。下圖為位於Marina del Rey海灘,因受到約1公里外排污管污水影響,導致海灘關閉,禁止人們涉水。