二十一世紀台灣水資源永續經理的展望()

       

經濟部水資源局 代理局長

 

 

()以公共給水為主的水資源開發時期(民國7382)

水資源開發利用策略經過民國六十年代的逐漸調整之後,於民國七十年代開始已至為明顯的以公共給水水源的充裕為主。以農業使用標的的水資源開發已幾乎停頓。農田灌溉所需要的水源因水權取得較早以及灌溉農地的移轉使用,再開發新水源的壓力也已逐漸緩和。也因此,數十年來一直為農田水利服務的水資源專業人力,逐漸轉移到為工業及公共給水領域上。

此一時期,除延續民國七十年開始策劃而未完成的水庫建設,如:永和山水庫(1984)、鳳山水庫(1984)、寶山水庫(1985)、仁義潭水庫(1987)及翡翠水庫(1987)之先後完成外,為充裕水資源供應,民國七十三年行政院訂定十四項重大經建計畫,其中第十項的水資源開發就包括了苗栗縣的鯉魚潭、台南縣的南化以及屏東的牡丹水庫三座。以上均為以公共給水為目標的水庫,分別於民國八十一、八十二及八十四年完工使用,對階段性水資源的供應助益甚大。

上述三座水庫完成後,原預定接著興建高雄縣的美濃水庫,不過由於地方的反對,迄今難以推動。因此,民國七十三年至八十二年的十年間,水資源開發利用以興建水庫為主軸的策略也面臨必須根本檢討的階段。

()以經營管理取代開發為主的時期(民國83年以後)

此階段,整個世界趨勢已經走向以加強經營管理取代無限制開發的階段。因此,從水利機構功能的加強到區域水資源經營管理體系的建立,均係因應未來水資源經營管理,以達到其永續發展的目標。水資源發展的策略也一樣,無可避免的必須朝永續發展的方向前進。資源是有限的,人類的慾望及需求是無窮的,如何訂定台灣未來水資源經營管理的基本方針,的確是水資源經營管理工作中最重要的課題。

四、水資源永續發展的指標

1992年聯合國環境與發展大會以後,永續發展之概念逐漸被人們所接受,但如何定量地評價一個國家或區域之發展現狀,進而分析問題找出癥結,提出永續發展的建議與可行對策,一直是亟待解決之問題。建立永續發展管理策略是一項複雜之系統工程,需要制訂永續發展計畫、規劃並加以評價,訂定相關政策和法規並加以規範執行,並進行專業性管理和決策,才能描述和反映永續的目標。

指標(Indicator)可讓人了解目前狀況、未來走向及距離預期目標還有多遠的一種工具。可歸納特定現象或事物相關資訊之量度,簡化繁雜的資訊(以少數特徵值來代表多量的狀態變數)。就如同在經濟指標,以每人平均國民生產毛額(GNP)超過美金一萬元,作為已開發國家的指標。

根據世界各國的永續發展指標資料瞭解,各國所完成永續發展指標系統架構均有所依據,如聯合國永續發展指標架構係依據「二十一世紀議程」所訂定;英國乃依據「英國永續發展策略」之諮詢文件,設計永續發展指標以利達成永續發展策略。順應世界潮流的趨勢,我國永續發展指標的研擬,係依我國的二十一世紀議程著手。該文件歷經兩年多時間的研商討論後,終於在八十九年五月行政院國家永續發展委員會的委員會議中通過,日後即作為我國推動永續發展的國家級文件。

由於水資源是有限、易受損害且為生命之基本資源,必須以整合性之觀點加以管理,以確保水資源的量與質。因此,在我國水資源永續發展指導綱領--二十一世紀議程第一篇永續環境--第二章水資源中即指出了我國水資源永續發展的方向。

至於有關今後我國水資源永續發展指標的研擬,個人茲建議可從下列數項加以探討:

()水資源循環系統的永續保育

所謂水資源保育,簡而言之,就是維護自然水循環機制不致遭受破壞,以全球的大環境而言,任何全球的變遷均有可能影響全球水循環的機制;如熱帶雨林的破壞減少,如溫室效應、臭氧層的破壞、聖嬰現象、空氣污染所形成的酸雨,以及地球磁極自然變遷亦可能影響颱風形成及其行進消減之軌跡等不一而足。不過地球大環境的維護仍有賴地球村內各成員的共同努力,以下各項則是今後我國在水資源保育管理應努力之工作方向:

1.環境的保護:

環境保護人人有責,今日台灣垃圾氾濫,廢水未能充分處理即排入河川或接觸大地;來自各類機動車輛以及各種工廠廢氣之排放,污染大氣等,均對於水資源品質產生極大之傷害。使得原來可利用之水體無法提供人們使用,造成用水的困難。而此便是水資源保育工作之根本,然因牽涉範圍之廣,所需時間、資金甚大,難收立竿見影之效。目前業已成立環境保護相關機構及水資源專責單位,藉此亦步亦趨地積極推動水資源保育及環境保護相關工作,透過整合性之處理,目前亦有相當之成效呈現,然水資源保育問題並非一朝一夕可完成的,必須長時間規劃與進行,並加上全民的參與及配合,方可全方位達到資源與環境之保育工作。

2.集水區的保育及妥善經理:

理想的集水區必須有完整的森林植被以為根本,不僅增加涵水機能,加強水土保持功能,進而改善集水區水質,並可大幅減少泥砂生產。過去台灣的森林係以林業經營,生產木材為主,造成許多寶貴林業資源之損害;而近十年來,幸得森林政策改以保育為主,使得惡化情形得以有效改善。今後,亦當全方位規劃並持續植林,方能收事半功倍之效。除此,理想集水區之經營方式,最好能以稜線為界,將所有集水區土地收歸國有,取代目前之規定,以收統籌管理之效;或由加強水土保持及限制民有土地利用之方式,以達到國土保安、水土資源保育之目標。

3.河川、水庫及水環境的保育:

我國目前對於水庫之經營管理較為重視外,對於一般之河川、排水道、水環境等,並未予以妥善之維護與管理,致使河川行水區常有垃圾廢棄物之堆放,甚而為己私而私接管路取水,破壞河海堤結構、侵佔河川高灘地等,不僅破壞河川之流況,更因而造成河川淤積、排水不易之現象。因此,今後除將朝向加強民眾水資源保育之工作外,亦將加速推動全國河川環境保育美化。由水利機關及環保機關相互合作,從河川低水治理開始著手,於穩定河川常流水槽之後,將高灘地略加整理使其自然美化,提供民眾休閒遊憩,及接近大自然之場所。並且加強河海堤、排水路之維護與整建,以有效達成水資源之保育及永續發展,一勞永逸解決水資源問題。

()永續有效水資源量的研訂

可長期使用不致枯竭,對生態、社會等不會產生不良效應,而能經濟有效利用之水資源量可稱為永續有效水資源。依據經濟部最近的估計,台灣地區由降雨形成的逕流量年平均約645億噸,其中只有117.54億噸被蓄存或導引使用,利用率約為總逕流量的18%。故現有地面逕流量的利用量不能視為永續有效水資源。至於現有地下水年利用量62.08億噸及其40億噸之可補注水源,是否為正確之永續有效地下水利用量,均須加以研究。

台灣地區永續有效水資源量估算的方法,建議如下:

1.估算在環境上、經濟上許可擴建的蓄水、引水及調配水設施的增加使用水量

由於台灣地面逕流量利用率偏低的原因之一是雨量過度集中於雨季,而地形和地質上又難以找到可供蓄存雨季利用的設施。為克服這些天然缺點,除現有的各項蓄水、引水、調配水設施外,應再進行全面規劃調查研究,估算可能再經濟有效增加的地面逕流利用水量。這些可增加的地面逕流量加上現有地面水逕流量,即可得永續有效水資源量。

2.依可供水資源量為限制規劃產業計畫

台灣近年來的高用水產業計畫之規劃偏向土地、人文及社會為主要考量,而忽略「可供水量」的因素,使許多產業集中於台灣嚴重缺水地區。同時有許多地區的地面逕流量多未被充分利用而流入海洋。因此,建議可在水源比較豐富地區調查其尚可安置的高耗水用水產業,如此亦可增加地面逕流水量的利用。

3.永續有效水資源量估算式

永續有效水資源量可為現有地面逕流利用量+現有地下水利用量-地下水超抽量+擴建具備環境及經濟永續性的水利設施可增加的地面水可利用水資源量。

()水資源系統的永續利用

由於社經環境持續成長,以致對用水之需求日殷,又因民眾對自然資源之保護意識與日俱增,使得未來傳統水資源如地面水之開發可能面臨比目前更為緊張的狀況。加上受到自然與人文環境的限制,計畫推動時會日益困難。水若未能做最大限度利用,可能導致水資源之過度耗用與社會衝突之不斷發生。因此,為長久之計,應預為籌劃其他水源的開發並發展有限水資源之最大利用次數,提高其使用效率。為提供未來龐大之用水量及穩定供應之需要,可能之其他水源開發與規劃除應具備宏觀與現代化之水源供應策略外,亦應兼具提高供給面及促進水資源循環使用之功效,並通過經濟可行、技術可行及社會環境可接受之評估,以符合未來之需要。

國外中水道建設係與下水道處理結合,而國內下水道建設普及率偏低,未來新社區需設立生活廢水回收再利用處理廠,其用地需求管理與設備及水質標準亦尚未有法源基礎。而且台灣地區自來水與污水系統之建設與管理機關不同,則未來中水道建設將涉及水資源需求、水質使用標準及建築法規要求等多項整合工作。現階段政府僅能先努力於回收水再利用觀念之教育與宣導、研擬現行法令及行政體系之整合以及籌措獎勵補助措施以促進其發展。

1.工業用水回收再利用

目前國內工業用水回收率尚有努力提高之空間。近年來經濟部技術處科技專案支持下執行工業用水合理化利用技術及經濟部水資源局委託成立節水服務團,皆長期分析工業用水擴大回收率所面臨之技術面及經濟面問題及研提對策,以供政府主管機關參考並據以形成政策。未來工業用水回收率目標應以日本為前瞻指標,然仍應配合國內工商業界及政府經濟實力,以漸進方式輔導業界進行工業廢水回收利用。

工業產生之廢水經廠內回收部分用水後,仍有部分廢水須經自設之廢水處理廠處理後始可排放至廠外水體。由於該放流水標準仍無法符合工業用水、生活用水以及農業用水一般要求之水質標準,因此,工廠之放流水域回收再利用必須再進行更高級之處理。依目前環保署公布之民國八十二年放流水標準,各工業區處理後放流水再經高級處理後(如活性碳吸附、逆滲透等),可供景觀綠地灌溉、社區中水道使用及工業冷卻水使用。如工業區放流水總溶解性固體物含量低於1,000mg/l,則可直接用作景觀綠地灌溉用,利用於中水道系統則需考慮再以活性碳吸附,其處理成本(含固定成本及變動成本)每噸約3040元,而做為工業冷卻水則每噸約50 60元,其供水成本約為目前自來水價之49倍,技術雖屬可行,但費用與現有水價落差過大,如無適當獎勵政策實在難以推行。

2.生活用水回收再利用

生活用水中非飲用之雜用水(如洗滌、淋浴、清掃、消防用水等)污染濃低仍低,如集中以混凝、沉澱、砂濾處理後,可回收由專用之中水道系統提供為工作雜用水或做景觀綠化灌溉用水,可減少生活用水供應量1/3之上。中水道系統因需新設管線、避免管線錯接、顧慮民眾接納度及成本高於目前自來水價等限制,又因我國中下水道之不普及,亟需政策推動及提供經濟誘因,因此,近期內僅能先推行於新建社區及工業區。

日本對回收水再利用之推動相當積極,由於主管機關依據規範要求新建築物、新社區及工廠設置回收水再利用之專用中水道系統,民眾已建立共識而樂於配合。1988年從全國738處下水道處理廠產生約83億噸處理水中有0.69億噸再利用。日本之下水道與中水道建設係由地方都府縣單位視當地區域特性執行,中水道建設法源亦由地方單位之下水道推動法令中增補。

國外中水道建設係與下水道處理結合,而國內下水道建設普及率低,未來新社區需設立生活廢水回收再利用處理廠,其用地需求管理與設備及水質標準亦尚未有法源基礎,且台灣地區自來水與污水系統之建設與管理機關不同,則未來中水道建設將涉及水資源需求、水質使用標準及建築法規要求等多項整合工作。現階段政府除應先努力於回收水再利用觀念之教育與宣導、研擬現行法令及行政體系之整合以及籌措獎勵補助措施外,更應加速污水下水道之建設,提高普及率,以資配合。

3.水質不符水源再利用

(1)灌溉迴歸水再利用

灌溉迴歸水回收再利用之可行性應優先評估其水質,其次再檢討其回收方式和可回收水量。若從用水回收之經濟性及方便性上考量,灌溉迴歸水就近回收做為灌溉用水較為可行,其優點包括:灌溉迴歸水通常不須再進行處理即可回收做為灌溉用水,取水點與用水點之距離最近,工程經費較低,回收設施單純,只需配合農田灌溉系統於適當地點設置蓄水池回收灌溉迴歸水即可,不需另行建設供水系統,可利用原有農田灌溉系統,節省之農田用水,可利用水資源調配之方式支援提供其他標的用水。

灌溉迴歸水做為工業用水或生活用水除需另設處理設備及供水系統外,因灌溉迴歸水之回收地點離上述二種用水點距離通常較遠,從工程成本、用水成本及外來營運管理上考量,仍有困難有待克服,加上灌溉用水係隨作物需求依節令施灌,並非連續供水,因此,灌溉迴歸水並非穩定水源,再利用上有其限制。故現階段建議將灌溉迴歸水直接回收應用在灌溉用水,而節省之水源再調配提供公共用水與工業用水使用。

灌溉迴歸水回收再利用以灌溉用水較為可行,然用水成本之高低才是推動上之關鍵因素,而影響其回收水用水成本之主要因素包括蓄水池、抽水站輸水管線費用(包含土地取得費用)、營運管理費以及節省用水產生之效益等,上述費用之多寡因地而異,無一定標準,故灌溉迴歸水之回收再利用宜依個案之特性,分析其成本及效益,再判斷是否具備回收再利用之價值。

(2)已遭某種程度污染之地下水再利用

美國南部各州已多有利用逆滲透膜處理不符水質需求之地下水實例,其總產能達每日270萬噸,製水成本約為海水淡化之一半,具有相當之經濟誘因。另如聖地牙哥由1993年起推動廢水處理廠處理水再純化供作民生用水,其製水成本亦低於海水淡化,經為期五年之公開推廣教育宣導後才推出環境影響報告,可見用水戶之支持是本水源開發之關鍵。此類淡化水之用途亦可推展多元應用,如將沿海地區遭污染之井水予以淡化,將此淡化利用離海岸較遠之補注井系統補注地下水,增加地下水中之淡水層比例而減緩海水入侵,避免一般由地面水做人工補注可能遇到空隙阻塞問題。但其水質標準之建立及對其他污染源之管制需同時進行。

本省地下水質污染源除天然地質因素外,應以灌溉水、區域排水及地層下引起之海水入侵為主。此水源以含溶解性鹽類為主,適合以逆滲透膜法配合超濾(Ultra filtration)、微濾(Micro filtration)之預處理進行淡化,其處理費用低於海水淡化,水質可達公共給水標準,可直接納入公共給水系統,適用於屏東平原地下水豐沛之地區。其使用之前提仍需對現有超抽地下水用戶予以管制後才能進行。本套處理程序亦可應用於污染較少之主要河川感潮地帶豐沛之河水,經淡化處理後為避免用戶使用意願之阻礙,可考慮用為地下水補注水源,因其水質可優於環保法規之水質,對區域內水文、地質及相關環境因素之影響程度甚微,於長期補注後應可增加南部區域沿海地區優良之地下水。

未來因傳統水源可供開發之地點日益稀少亟需考量環境成本因素,使得其他水源之競爭性提升。其他水源之開發如海水淡化、廢水回收水再利用、水質不符水源再利用三者各有其適用處與限制,其共通處為短期內之處理費用高過傳統水源、製水量受限於技術及水源。因此,適合當作水資源匱乏區之補充水源或備用水源,然而由於整體水資源利用觀點仍具有降低因開發所產生之社會成本、促進有限資源之最大使用率以及減低水源調配壓力並活用資源等之優點。

現階段推展其他水源首先有賴政府政策性推動與教育用水戶使提高其使用意願。除應促進現有自來水水價合理化,適度反映傳統水源隱藏之高額開發成本以突顯其他水源之價值外,對其他水源用戶應予以法制化,使建設與營運有法源之依據,並在稅法上有獎勵優惠制度,才能有效推廣。世界上不同海水、雜水、廢水淡化技術之提升及成本之下降,已日漸顯示其做為未來水源供給之可能性,在未來10年至20年間,為其他水源開發之關鍵時刻,建議我國各事業用水單位應慎重考量此一新科技之供水方式以提供未來穩定之用水。(未完待續)