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環境與廢棄物(一):改善生活廢水 無磷洗衣粉助水源

臺灣水庫優養化問題嚴重,主要原因是農業、家庭廢水所導致。近期上游社區開始推動天然、無磷的洗衣粉使用,嘗試透過降低家庭廢水製造,來改善水庫汙染問題
 
 
 
新聞報導

臺灣部分水庫優氧化嚴重,水中總磷濃度高為主要原因之一。磷來自於水庫上游農藥、森林釋放,還有家庭污水,2012年翡翠水庫管理局在上游新北市石碇鄉永安社區實施一年「無磷洗衣粉」實驗計畫,由官方免費提供31個住戶無磷洗衣粉及洗碗精,結果生活污水含磷量減少27.5%,成效明顯,環保署及水利署都研究是否擴大推廣。

其實推動無磷洗衣劑救環境,在國外早有類似案例,位於京都北方琵琶湖,面積廣達670平方公里,為京都、大阪、兵庫、神戶近兩千萬人口重要水源。1960年代開始,周遭居民將生活污水及工廠廢水直接排放進入琵琶湖,1977年出現嚴重優養化。周遭家庭主婦發起使用生態洗衣粉運動,積極搶救琵琶湖。

1980年7月,琵琶湖所在地滋賀縣進一步立法限制使用含磷洗劑,配合興建下水道系統處理生活污水,歷經30年歲月整治,如今的琵琶湖再度成為日本民眾休閒好去處。
不僅日本,根據外電報導,在歐洲各國,洗衣精是水面磷酸鹽第三大來源,僅次於農業和家庭廢水。

今年歐盟限制家用洗衣精磷酸鹽含量限制在0.5%,改善水質與生態。瑞典自2008年三月禁止所有含磷洗衣粉在瑞典境內生產和銷售。德國、法國、英國和義大利等國,也都限制或禁止洗衣精中磷酸鹽含量。推動無磷洗衣劑,早已經成為歐洲環保運動一環。

市面上許多業者標榜「無磷洗衣粉」,還取得環保標章。其實根據環保署環保標章洗衣清潔劑規格標準,總磷含量應為0.1%以下。所以嚴格講起來,所謂無磷洗衣精或洗衣粉,並非百分之百無磷,而是含磷量極微。不過相較於國內市場上含磷的洗衣粉比例約2%至12%,較環保標章要求在0.1%以下的無磷清潔劑高出數十至上百倍。

環保署管考處長蕭慧娟表示,雖然規格標準允許磷含量可達0.1%,但廠商申請環保標章,提出檢驗報告多強調產品含磷量是零,非環保標章洗衣精含磷量約六%至十二%,遠高於環保標章產品。

清華大學化學系教授凌永健表示,洗衣精添加磷,主要是利用三聚磷酸鈉特性,增加洗淨功能,並去除硬水中鈉、鎂離子,以及在水中溶解之後,去除掉衣服上灰塵等髒東西,由於磷並不貴,所以被廣泛使用,可以用檸檬酸鈉、四醋酸乙二胺(EDTA)取代,但價格會比較貴。

對此議題,主婦聯盟環保基金會董事長陳曼麗表示,天然的最好,建議消費者不要被香味或各種特效所迷惑,因為添加越多化學物,不僅價格貴,而且更不天然。
臺灣水資源保育聯盟發言人陳椒華表示,鼓勵使用無磷洗衣粉值得肯定,不過家庭污水製造磷污染僅是一部分,水庫水源水質污染原因很多,包括上游濫墾、噴灑農藥、事業廢棄物被亂倒等等,更需要嚴格管制。
 
新聞中的環境科學知識

水庫優養化是指過量營養物質(主要為氮、磷)進入水體,造成藻類大量繁殖、死亡,腐敗分解時大量耗氧,導致水中溶氧耗盡,造成水質嚴重惡化現象。

環保署水保處自82年起,每年針對臺灣本島20座水庫進行監測,並利用總磷、葉綠素a與透明度三項測值,計算卡爾森指數(Carlson trophic state index, CTSI),用以表示水庫水質優養化程度。若水庫CTSI值大於50為「優養」,小於40為「貧養」,介於及等於40至50之間為「普養」。環保署每季監測一次本島20座水庫水質,2012年調查有4座優養、12座普養、4座貧養,而目前4座優養化水庫中有三座都位於高雄,分別是澄清湖、阿公店、鳳山水庫及臺南鏡面水庫。

水庫優養化和水質汙染的問題多來自於人為活動,來源形式分為點源汙染與非點源汙染,前者多為集水區內家庭生活汙水、觀光遊憩開發、垂釣者使用含氮磷營養鹽的魚餌、養殖漁業飼料所含的營養鹽,定點排放造成汙染,要特別說明的是,這些營養鹽並非食用鹽,食用鹽的化學成分是氯化鈉,海水中鹽分的主要組成部分;後者多屬農業活動,如在集水區內種植經濟作物,因表土缺乏植被,施作的基肥適逢降雨,大量營養鹽被沖蝕進入水體中,就會汙染水庫水質。依經濟部水利署之報告顯示,石門水庫總磷在點源與非點源汙染所佔比例為15%比85%,也就是說,集水區內的化肥汙染及違法開墾是造成優養化的主因。

根據統計,石門水庫集水區內果園面積自民國65年至94年成長約1000公頃,集水區內土地超限利用則在2005年達523.22公頃。另供給臺北地區水源的翡翠水庫,自民國87年至93年集水區內農地由1434公頃增加至1986公頃,面積增加了38%。臺灣夏天颱風暴雨造成脈衝式短時間大量輸出,造成表土流失,農地化肥大量侵入水體,這些汙染相較於點源汙染,更難監測。

目前改善水庫優養化的措施包含宣導集水區居民使用無磷清潔劑、利用汙水處理廠及人工濕地削減營養鹽比例,加強控制觀光汙染與取締非法營業者、稽查非法垂釣、減少集水區內垃圾汙染。另外針對農地非點源汙染,關鍵便是化學肥料的施用,可利用產銷履歷記錄、掌握最佳施肥量或進行有機栽種,並加強水土保持防止超限使用。

目前國內外去除水庫內營養鹽的做法也很多,例如西班牙、澳洲、美國使用人工濕地去除營養鹽,日本及以色列利用水生植物吸收氮磷物質,巴西、挪威、德國、瑞士、瑞典等國也利用捕撈鯉科魚類的方式,因鯉科魚類減少能減少水源區底泥所受到的攪動干擾,有助於減緩營養鹽溶出,有利水生植物大量生長與藻類競爭營養鹽,浮游動物也能隨之增加,達到改善水質的目的。

水庫優養化與國人飲水健康息息相關,藍綠藻常是優養化的淡水中主要藻類,會產生兼具急毒性及慢性毒素的藻毒,高濃度情況下會造成水安全問題,因此世界衛生組織於1998年訂立飲用水建議值,管理飲用水中藍綠細菌毒素。由於氯對於毒素具有氧化作用,在自來水淨水廠加氯可氧化毒素。集水區內控制藻毒,應於旱期多巡視水庫注意藻毒發生,並監控水庫水質,建立資料庫。若藻毒發生時則啟動水源調度、淨水廠調度等,防止毒害的發生。
 
責任編輯:張春炎 |  卓越新聞獎基金會
校編:曾耀寰 | 中央研究院天文所
審校:胡元輝 | 國立中正大學傳播系電訊研究所
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