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從一粒鹽的生成看物理世界

105/08/11 3916

方俊育｜清華大學歷史研究所

參觀鹽田時，我們會驚訝於鹽田方格子裏不斷的有鹽增生，像是變魔術一樣，然後拿著工具推一推，就可以在池子裡面推出一小丘的鹽。鹽是從海水蒸發後產生，但實際的道理究竟為何？恐怕大家也摸不著頭緒！讓我舉一個典型的鹽田作業程序，帶大家一窺鹽田施作的奧妙吧。

一個生產單位的鹽田約24,000平方公尺，長寬400x60公尺，前頭幾乎看不到尾端，由此可以想像鹽田的廣大，而且僅由兩個鹽工操作。那麼，兩個人力是如何看顧這一大片的鹽田呢？

鹽田的結構包括整齊劃列的大、小蒸發池及結晶池等3個部分，且自成一套給水與排水系統。海水最先引入大蒸發池，大蒸發池又細分5格，經曝曬後濃度不斷提升，鹽工再引入下一格。約十幾天曝曬之後，海水經大、小蒸發池的各個階段，最後濃縮至足以結晶的濃度時放入結晶池，然後等待結晶收鹽。通常鹽工上午巡水路，調節鹽埕格子的滷水量，下午在結晶池收鹽。這個縝密設計的鹽田結構，能夠讓鹽工井井有條的安排曬鹽的工序。

滷水不斷地引入下一格鹽田，這個程序稱為過滷。鹽格子設計閘口，閘片拉開，滷水就會潺潺流入。鹽田有高低落差，正是物理學原理「地心引力」的作用讓滷水順勢往下。不過鹽田並非由高往低一路到底的設計，如果鹽田結構一路向下，頭尾兩端落差將超過2公尺，每逢大雨甚至海水倒灌時順勢溢流至結晶池，損失將更為慘重。

因此在鹽田設計上，大蒸發池尾端要流入小蒸發池時須將地勢提高，作為隔水牆，到小蒸發池後再順勢往下至結晶池。但是這一段落差需要汲水往上，過去鹽工利用水車汲水，耗費數小時才能注滿小蒸發池。民國50年代，風車應用至鹽田，海邊風大，可以帶動風車葉片揚滷；後來，電動馬達普及，鹽工只要按下開關，甚至定時啟動，滷水即滾滾注入，省去大半人工。

曬鹽怕雨！有一句俗諺說「曝鹽人與耕田異，不乞雲霓只乞晴」，人家農人是下雨拼命躲，曬鹽人則是往鹽田衝，一面搶收鹽，一面保滷水。所以，為什麼鹽田要細分成大大小小的格子？因為滷水被雨水沖淡之後，可以導回前面的階段，雖然落後幾個工作天，但是保住一些滷源，不致因一場雨讓十幾天來的曬滷功虧一簣。這對於台灣海島型多雨的氣候，可說是非常適切。

海水曝曬成鹽，是一個單純的物理現象，但是鹽田的設計將海水蒸發過程推衍出看似複雜，卻只需少數人力就可以運作得宜的機制。台灣是一個長年多雨的海島型氣候，本不利曬鹽，卻在精緻的鹽田設計與鹽工經驗操作下，使得鹽業延續三百多年之久。（本文由科技部補助｢海洋與環境變遷｣執行團隊撰稿）

責任編輯：王御風∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心
審校：蔡炅樵∣嘉義縣布袋嘴文化協會

名詞解釋

蒸發池：鹽田結構中前面曬滷階段的鹽田，又分為大、小蒸發池；標準的土盤鹽田設計，大蒸發池又可再細分為五階段(或稱五坵)，小蒸發池則細分為三階段(或稱三段)。

結晶池：鹽田結構的最後結晶產鹽階段。海水經過大小蒸發池不斷曬滷濃縮，最後達飽和濃度即可放入結晶池產鹽，鹽結晶至一定產量後，鹽工即可下結晶池收鹽。

過滷：曬鹽過程中，引海水入鹽田之後，隨著海水蒸發而增高濃度之滷水，須在適當時機導入下一個曝曬階段直到結晶池的過程稱之。

鹽田風車：鹽田結構中，大蒸發池到小蒸發池的過滷階段因地勢升起，須由人工或水車揚滷，民國50年佳里人陳登發發明風車，以風力帶動葉片傳動揚滷，逐漸取代水車，改善鹽工勞動甚鉅。

鹽田(2) 地心引力(3)

從一粒鹽的生成看物理世界

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