0

1
1

文字

分享

0
1
1

增加電費、能源稅、大眾運輸……節能減碳該從哪做起?「邁向低碳社會」民調告訴我們的事

研之有物│中央研究院_96
・2019/08/29 ・6262字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位

採訪編輯|黃曉君、美術編緝|林洵安

大家都知道節能減碳很重要,也能做到隨手關燈、少搭電梯……但說到增加電費、徵收能源稅,半數民眾立刻反應「為什麼要我們去做?」這一切究竟是貧富差距的作祟、教育程度的落差,又或者另有隱情?讓我們繼續看下去……

中研院社會所蕭新煌兼任研究員,自 1980 年代開始研究台灣人環境意識,至今已三十多年。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2017 年,蕭新煌主持「邁向低碳社會的行為與制度轉型研究」,團隊以電話抽樣訪問 1211 位台灣民眾 ,了解國人環境意識和行為,以及低碳政策的偏好。

結果發現:民眾的環境意識已高度成熟,也能贊同政府應有所為的政策,但對個人需要付出較高代價的低碳政策,採取保留態度,顯示國人的環境意識仍然存在知行落差。

2017 年主持「邁向低碳社會的行為與制度轉型研究」中研院社會所蕭新煌兼任研究員(問答簡寫為:蕭,下圖右 1),團隊成員包括中研院社會所林宗弘研究員(問答簡寫為:林,下圖右 2) 以及臺北市立大學許耿銘副教授 (問答簡寫為:許,右 3)。

「邁向低碳社會的行為與制度轉型研究」研究團隊成員。攝影│林洵安

台灣人的環境意識夠成熟了嗎?三十年來,國人的環境意識經歷哪些階段?

蕭:三十多年來,國人的環境意識有長足的進步,主要原因是:經濟成長讓人民有餘力「衣食足,知環保」、民眾環境受害感逐漸擴大、知識份子以及環保團體的倡議。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我將台灣人的環境意識發展,分為三個階段:環境汙染、生態破壞、氣候變遷。

1980 年代,台灣經濟大好,人民環境意識萌芽,開始發現「環境汙染」問題。怎麼發現?靠五官。眼睛看到空氣汙染,鼻子聞到惡臭、耳朵聽到噪音、皮膚感覺到灰塵……民眾從日常生活感受到的水汙染、空氣汙染等等現象,直接建立受害感。

從 1985 年的民調可知,當時國人關心環境問題主要為:公共衛生疾病 (78.5%),食物、水、空氣汙染 (71.2%),但對於生態保育 (28.1%)、氣候變化 (25.6%)等等需要更多先備知識的議題,還沒有太強烈的感受。

資料來源│蕭新煌,1985:145 圖說重製│林洵安

到了 1990 年代,知識和閱聽能力的擴大,民眾環境意識升級,開始意識「生態保育」的重要性。人們受害感也從自身受害,擴及到動植物受害。當時環保團體喊出「不是不報、時候未到,時候一到就是大地反撲」等等口號,建立起生態保育與人類命運的連結。

2000 年以後,從國外傳入全球暖化氣候變遷、低碳等等新興名詞,再次提升國人的環境意識。再加上,近幾年的極端氣候,創紀錄的高溫、超級暴雨、水旱災頻仍,也讓民眾環境受害感越來越強烈、範圍越來越擴大。

過去都是窮人家,農民、勞動階級受害,現在暴雨一來,不但底層民眾更受害,停車場也會淹水,波及中產階級。可說是全民受害、人人有感!如何將民眾的受害感連結到全球變遷等抽象議題,成為當前知識份子的重要挑戰。

總的來說,三十多年來,國人不再只注重經濟成長,而是希望環境保護與經濟發展能夠兼顧,甚至越來越傾向環境保護優先,顯示台灣正處於環境典範轉移的過程中:從「經濟成長」的老典範,轉移到「環境保護」的新典範。

呼,對環境有感就好!回到 2017 年民調,當前國人對於低碳議題了解多少呢?

許:我們研究國人對低碳政策的理解,擬分為風險知覺、低碳經濟 (生產與消費)、低碳能源與低碳交通這三個大的面向,分成問卷細項來看,國人對於低碳議題已算是有相當程度的認識:

一、對於環境問題的傷害性以及自然災害的嚴重性,比過去更加敏感:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

另外,還有高達八、九成的民眾,感受到氣候冷熱極端無常與天然災害增加帶來的影響。

二、對於能源結構和節能減碳,也有一定的了解:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

三、關於核能的危險性,也有很高的警覺:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

七成民眾贊成非核家園?但 2018 年底公投,民眾又支持「廢止」非核家園……

許:2018 年的公投結果成因很複雜,包括政黨介入、民眾拿小抄投票,可能沒有真的理解題意等等,無法在此詳細分析。但有一點值得注意:在公投當下,民眾對於核能發電佔台灣發電量的比例,可能是嚴重高估的。

長期以來,台灣民眾對於核能占全台灣總發電量的比例,認知非常混亂,10%、20%、50%,甚至 80% 都有。今年 (2019),台大風險中心和聯合報最新民調顯示:仍有四成的民眾認為核能是台灣最主要的發電方式。

事實上,核能佔台灣總發電量約 8~13%,並不像部分人想像的比例那麼高。當民眾高估核電佔比,很可能就會傾向:「絕對不能沒有核電。」在我們的民調也顯示:五成民眾認為不用核電廠,台灣就會缺電。

資料來源│台大風險中心依經濟部能源局資料計算 圖說重製│林洵安

不過,核能發電牽涉的問題非常廣泛,國際上也爭論不休,在此無法詳述。

但不論擁核或反核,民眾應該獲得充分資訊,對於這項爭議有更完整的了解,才能做出更好的判斷。如果民眾對低碳議題已有相當程度認識,大家願意做出哪些改變呢?

許:民眾的改變可分為三個部分:

一、民眾對於自己可掌控、成本較低的行為,很願意做環保、愛地球,如:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

二、民眾也支持政府應有作為的低碳政策,如:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

三、但是,民眾對於自己要負擔較大成本的政策,例如配合漲價、加稅,願意的比例立刻降到五成。即使願意付出,付出比例也偏低:

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

不過,如果加稅的對象是企業,僅剩兩成民眾不同意,甚至大多數認為加稅比例應該達到 6~10%。

這個研究結果顯示:雖然民眾環境態度已經相當成熟,但將認知化為行動,似乎不如預期……

五成民眾目前不支持加稅、漲價,可能的原因是什麼?

許:從「計畫行為理論」來看,認知和態度不一定會直接轉換成行為,特別是當個人缺少可用的資源或機會,即使本身有強烈的意圖,仍會降低真正採取行動的可能性。

計畫行為理論簡單說:我們心裡面的態度,怎麼轉換成行為,或是會不會受到某些因素影響而讓人不行為 ,有三個關鍵因素:

  1. 行為態度:個人內心對於行為所抱持的態度,比方說:節能減碳很重要,我必須要做一些友善環境的行為。
  2. 主觀規範:如果我做或不做這件事情,會不會有些社會壓力。比方說:父母親或老師的要求,會不會讓我採取節能減碳的行為。
  3. 知覺行為控制:我有沒有辦法把這件事做好,這就涉及個人對於完成某行為程度的掌控度,例如:當不需要使用電燈時,我會不會隨手關掉。

所以在 2017 的民調中,我們進一步分析受測者的性別、已婚或未婚、是否有未成年小孩、收入高低 (以薪資四萬元為區分)、教育程度(大學以上、專科以下)、是否常常參與節能活動等等,看看這些個人變項,如何影響民眾面對自己需付上高代價的低碳政策。

結果發現,女性、已婚、有未成年小孩、低收入、專科以下、不常參加節能活動者,付出意願均比較低。原因可能是:已婚、家中有未成年小孩、教育程度較低、低收入等民眾的經濟負擔較重,而家中財務如果是女性掌管,增加開銷的意願相對也比較低。

值得注意的是,如果民眾參加過環保團體,像是鳥會、荒野保護協會、台灣環保聯盟,主婦聯盟舉辦的環保活動,比較傾向認同低碳政策,個人也容易出現環保行為。

關於「增加大眾交通運輸站點,是否能讓民眾減少開車或騎機車」,結果如何?

林:先來看看台灣人的交通生活方式!大體來說,五成民眾使用機車、兩成三是汽車、兩成四會選擇低碳的大眾交通工具、自行車或步行。

民眾選擇交通生活方式的關鍵是:交通社會排除、生活習慣和文化品味。所謂的交通社會排除,是指社會經濟地位不平等、大眾交通工具的普及度不足,比方說:偏遠鄉鎮的火車站或捷運站很少,民眾當然沒什麼機會選擇大眾運輸。

而 2017 年的民調顯示,當鄉鎮增加捷運站,可顯著降低民眾開車或騎機車的數量,願意轉換到大眾運輸的就有 8%。只不過,願意者大多數是機車族 (7%),汽車族則沒有太大影響。

資料來源│ 邁向低碳社會的行為與制度轉型研究 圖說重製│林洵安

理由可能是:汽車族通常是 40~55 歲的中年人,有一定的經濟能力,家裡可能有小孩、老人需要接送,開車是他們的生活方式。

相對的,機車主要是年輕人、中低階層、自雇者 (農民或小販等) 的謀生工具,只要有不錯的替代方案,最容易改變。雖然大眾運輸的車資,普遍稍微高於機車油錢,但機車族怕颳風下雨,機車也會耗損,所以還是傾向大眾運輸。

由此推知, 如果政府能夠讓大眾運輸的車資更接近機車油錢,或是補貼電動機車,應該有助於機車族選擇大眾運輸。

機車能減量太好了!台灣的機車高達一千五百萬輛呢……

林:欸……這裡要先幫機車族洗白一下!從全台灣整體的汙染量來看,機車排碳量不是最高的,只是機車族最容易因為好的低碳政策轉換成大眾運輸,所以建議針對機車減量來規劃。

台灣整體的排碳量,六、七成來自大工廠,前面說的加稅、加價等政策,就是要解決這些汙染「巨頭」,其中也包含家戶用電。

第二部分就是交通,大概占三成。陸上交通排碳量第一名是大型柴油車,再來是小汽車。機車數量雖然多,但總排碳量均比不上兩者。

但柴油車數量少、利益集中、容易發生集體抗爭,很難改變。汽車族經濟條件和生活習慣所限,不像機車族容易轉換。

從另一個角度來說,機車減量不只是減碳,也能挽救人命!2017 年機車事故達所有車禍死亡人數 36.7%,為所有車輛中最高。中研院的研究也顯示,大眾運輸越少的鄉鎮,機動車輛死亡率越高。而當大眾運輸站點增加,立刻減少車禍傷亡,減下來的都是機車族。

全台機車總量高達一千五百萬輛。每到上下班時間,台北橋的機車宛如瀑布般傾瀉而下。
圖片來源│iStock

總的來說,這次民調可提供政府什麼建議呢?

蕭:這次民調顯示的意義是:不少民眾已經 Ready,準備迎接低碳社會的來臨!但政府必須傾聽民意、拿出魄力,擬定並落實有效的低碳政策。

我們雖很嚴肅地討論國人節能減碳的知行落差,但也千萬不要變成低估民眾,好像國人還普遍很無知、無感!大多數國人的環境意識相對成熟,也有行為改變,贊同政府部分的低碳政策,顯示民眾是有知、有行動的。就算是加稅和漲價,也至少有一半民眾已經抱持支持的態度。

民眾知行落差所透露的意義,應該是:

雖然每個人都在行為上做出小小的改變,但缺乏集體行為,這部分是政府的責任。個人行為改變只是小善,政策改變才是大善。

政府必須負起責任,不能什麼都等著民眾去做,或是害怕民眾不支持,就不敢推行低碳政策,這是自己找藉口。你帶頭做好的政策,民眾就會支持你。以增加電價來說,雖有一半民眾不願意,但還有一半願意啊!

只是在制定政策之前,必須先了解民情。減少交通排碳量,可以從最容易改變的機車族開始,增設大眾運輸站點、補貼捷運車資、補助電動機車。開徵能源稅,這個稅應如何開徵?還是會變相提高油價?當然更重要的是產業結構要改變。總之,了解民眾願意為環境付出多少,再來慢慢調整政策。

蕭新煌堅定的說:「不少民眾已經 Ready,準備迎接低碳社會的來臨!」政府不要再找藉口,應該傾聽民意、拿出魄力,推行符合民情的低碳政策。
攝影│林洵安

許:我們對於政府長期的政策規劃,提出了幾點建議:

  1. 政府應該讓民眾了解,日常生活的改變不會造成損失,甚至可獲利。另外基於稅收中立的前題,建議政府將稅收改採雙重紅利的概念。例如:能源稅的開徵除了抑制汙染、保護環境,還可利用稅收收入,降低目前的稅制對於資本主義市場的扭曲。
  2. 國民的環境知識涵養,是影響接不接受低碳政策的重要關鍵。因此我們建議加強校園的的低碳教育,透過活動的共同參與,可傳達正確的觀念和習慣養成,進而影響社會上每個角落。
  3. 推廣裝設智慧電表,更有效率了解和確認家戶用電量變化與用電的效率,並告知民眾智慧電表的相關知識與優點,透過這種節電裝置進一步改變民眾用電行為。
  4. 政府應該在推行相關政策時,透過各種審議、公民參與途徑進行多元、多層次的政策溝通,以期讓全民都能理解低碳政策,同心推動低碳社會的轉型。

蕭:總之,政府不要輕易誤解民眾!三十多年來,台灣民眾真的有進步,雖然有些人還有點不清楚,但始終可以看到至少有近五成民眾已可稱為先鋒,願意在改變個人行為之餘,還支持必要的減碳政策。

這 50% 非常重要!台灣的民主經驗也只要 50% 的人倡議,民主就成功了。但這些人不能只是個人,必須參加支持環保的公民團體,才能形成集體壓力,促使政府執行低碳政策。

低碳社會的實現,關鍵就在 50% 有動能的公民,以及有實際作為的 NGO !

三十多年來,台灣的公民團體一到關鍵時刻就會出現,不管是環保組織、婦女組織、人權組織,這些都是台灣社會難能可貴的集體能量。

NGO 可以做些什麼事?中研院社會所又扮演什麼樣的角色?

蕭:NGO 平常主要透過傳單或各種環保活動,教育民眾環境知識,像是食農教育、能源教育等等。前面的調查也顯示,參與過環保團體活動的民眾,比較容易接受低碳政策。

現代的 NGO 也會進行「公民電廠」這類社會實驗,促成某些社區自己發電,分散能源生產,不要通通集中在台電。除了實質上推廣再生能源,也是很成功的能源教育與社區營造。

我們非常看重 NGO,因為 NGO 不但代表民眾的集體意識,也能把民意匯流起來,形成集體力量對政府施壓,所以政府也會邀請他們參加能源轉型會議,討論減碳白皮書。我們的計畫也邀請了二十幾個 NGO ,討論政府、產業、公民社會等等應該有什麼作為,才能促成低碳社會。

而我們學者的任務,包括民意調查,從民情探索政策的可行性,並規劃台灣產業轉型建議書等等,善盡知識分子的責任。除此之外,我們也實質補助、聲援這些有動能的公民團體,像是好夥伴主婦聯盟的「公民電廠」,共同推動低碳社會的早日來臨!

延伸閱讀

本文轉載自中央研究院研之有物,原文為「隨手關燈 hen 好,能源稅再說?」從民調看台灣人節能減碳的知行落差,泛科學為宣傳推廣執行單位

文章難易度
研之有物│中央研究院_96
290 篇文章 ・ 3252 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

0

4
0

文字

分享

0
4
0
快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
193 篇文章 ・ 297 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

1

0
0

文字

分享

1
0
0
日本福島的核廢水該流向大海嗎?——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/10/29 ・5063字 ・閱讀時間約 10 分鐘

  • 作者/張郁婕
    • 日本大阪大學人間科學研究科、清大工科系畢
    • 現為國際新聞編譯
  • Take Home Message
    • 自 2011 年福島第一核電廠發生事故後,為了冷卻反應爐和防範地下水受汙染而每天產生核廢水,目前儲水空間即將不足。
    • 雖然經處理過後的核廢水含有放射性物質,不過濃度低於排放標準,日本政府將核廢水排放到海洋的做法獲得國際原子能總署背書。
    • 日本漁業業者相當不滿、認為有其他解決方案,臺灣政府僅表達「遺憾與反對」,並無進一步作為。

福島第一核電廠自 2011 年發生事故後,時隔 12 年再次躍上多國新聞版面。但這次不是因為災後核電廠除役與復興、訴訟或是 Netflix 上架的日劇《核災日月》,而是存放在福島第一核電廠廠區內的「核廢水」即將排放大海。福島第一核電廠的「核廢水」從何而來?又為什麼要在這個時間點排入大海?

時隔 12 年再次躍上多國新聞版面。但這次不是因為災後核電廠除役與復興、訴訟或是 Netflix 上架的日劇《核災日月》,而是存放在福島第一核電廠廠區內的「核廢水」即將排放大海。圖/IMDb

回到地震發生時的核電廠

時間回到 2011 年 3 月 11 日。當時東日本大地震與隨後而來的海嘯摧毀了福島第一核電廠的電力系統,導致核電廠在停機之後無法持續注入冷卻水,直到反應爐冷卻。因此發生 1、3、4 號機組氫氣爆炸、1~3 號機組爐心熔毀,以及 1 ~ 4 號機組輻射外洩的事件 註1。這次事故更被歸類為國際核能事件最高級別(第 7 級)的最嚴重意外事故。

在事故發生後,首當要務就是持續冷卻反應爐,直到反應爐的溫度降低。冷卻反應爐需要水,所以當時曾引進海水作為冷卻水。這些在福島第一核電廠事故當下出現在廠房內、遭到放射性核種汙染的水,就是日後的「核廢水」。加上當地曾遭到海嘯襲擊,因此這些受到輻射汙染的核廢水也含有鹽分。

但廠區內受到輻射汙染的水並不是只有事故發生當下出現在廠房內的水,事故發生後只要雨水剛好落在福島第一核電廠廠房上,或是地下水流經福島第一核電廠房底下,都會受到放射性核種汙染。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

保護地下水也會產生核廢水

作為營運福島第一核電廠的東京電力公司,在事故發生後的首要任務就是防止更多乾淨的水遭到輻射汙染,同時也要防止受到輻射汙染的水流出廠房外。所以他們在福島第一核電廠 1~4 號機組外加裝擋水牆,希望隔絕乾淨的地下水流經廠房底下,但這些擋水牆實際上無法有效防止地下水從四面八方流經福島第一核電廠正下方。

再考慮到水的流向,寧可讓乾淨的水流進廠房底下受到輻射汙染、也不能讓受到輻射汙染的水外流,所以東京電力公司必須一直抽取廠房內部受到輻射汙染的水,讓廠房內的地下水位略低於廠房外的水位;但在抽水時又不能使廠房內的水位低太多,否則將會一口氣湧入更大量的地下水、產生更多受到輻射汙染的水。

時至今日,東京電力公司仍每天汲取流經 1~4 號機組的雨水與地下水,使得福島第一核電廠即使到現在,每天都還是會產生核廢水。經過 12 年來的各種嘗試,近年新增的廢水總量已有減少的趨勢,去(2022)年每日平均產生約 90 公噸的核廢水,已是事故發生以來最低的數值。

攝於 2011 年 3 月 16 日從左到右分別為 4、3、2、1 號機。圖/wikipedia

如何處理核廢水?

受到輻射汙染的水在被排放之前需要經過幾道淨化流程。首先是利用「銫吸附裝置」除去水中一部分的銫(caesium, Cs)和鍶(strontium, Sr),再經過淡水化裝置除去水中的鹽分,否則海水中的鹽分會侵蝕、損害廠房設備。接下來這些水有兩種命運:循環再利用或是成為核廢水。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

循環再利用

循環再利用是指受到輻射汙染的水經上述淨化處理後,可以回到福島第一核電廠 1~3 號機組,作為反應爐的冷卻水及輻射防護屏障。即便如此,這些受到輻射汙染的總水量遠多於福島第一核電廠 1~3 號機組的需求,所以絕大多數的水被汲取上岸後,都得存放在福島第一核電廠廠房內一桶又一桶的巨大水槽內,成為沒有其他用途的核廢水。

ALPS 處理水

為了降低核廢水的放射性核種濃度,這些存放在巨型水槽內的核廢水會經過專為福島第一核電廠事故設計的多核種除去設備(advanced liquid processing system, ALPS),而經過 ALPS 淨化處理的核廢水又稱「ALPS 處理水」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「多核種除去設備」,顧名思義利用物理或化學方法,大幅降低 62 種人造放射性核種的濃度 註2,但唯獨不能處理氫的同位素——氚(tritium, 3H)。這不是因為多核種除去設備成效不彰,而是即便開發其他設備也很難將氚從水中分離。

由於水分子包含氫原子,而氚和氫是同位素,它們的物理性質和化學性質幾乎一樣,難以使用物理或化學方法將它們分離,因此無法利用 ALPS 或其他方式濾掉氚。

福島第一核電廠內水循環示意圖。圖/科學月刊 資料來源/東京電力公司

快滿出來的核廢水

事實上,福島第一核電廠以外的一般核電廠所排放的廢水當中就含有氚,不過在一般情況下並不會特別放大檢視核電廠廢水當中的氚濃度。

此外,自然界中本來就含有氚,我們日常在使用或是飲用的水中也含有非常微量的氚。例如臺灣對飲用水中氚的容許濃度標準為每公升 740 貝克(Bq),並沒有要求零檢出,也就是數值低到儀器驗不出來的程度。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但福島第一核電廠的核廢水並不一樣,因為這些是流經福島第一核電廠、遭到人造放射性核種汙染過的水。即使是已處理過的 ALPS 處理水,除了氚之外還是包含低量、因反應爐爐心熔毀而外洩的人造核種,並不能直接排到自然界中。

所以這些水自福島第一核電廠事故以來,被汲取上岸後就一直存放於福島第一核電廠廠區內。

然而福島第一核電廠廠區空間有限,按照它每天產生核廢水的速度來推算,今(2023)年 4 月最新的估計是最快在明(2024)年 2 月以後儲水空間就會不足。該如何為這些存放在廠區內的核廢水找尋新的出路,就成了近年難題。

這個問題在 2013 年討論之初,曾列舉了排放到大海、注入地層、埋到地底下、電解成氫氣後排放到大氣中、轉換成水蒸氣排放到大氣中五種方法。經多年評估、討論後,日本政府在去年決定選用國內、外最常見的核電廠含氚廢水的排放方法,在確保廢水中的放射性核種的濃度符合標準 註3、沒有超標的情況下,就能將核廢水稀釋後排放到海洋。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
ALPS。圖/wikimedia

民眾為什麼反對?

早在日本政府確定選擇「排入大海」這個方案前,就有許多反對聲浪。最主要的原因就如前面所說,福島第一核電廠核廢水和一般核電廠的廢水差異在於含有爐心熔毀釋放的人造放射性核種,氚只是這些放射性核種當中的其中一種。

即便福島第一核電廠核廢水在 ALPS 淨化處理後,除了氚以外的放射性核種濃度大幅降低,且符合科學上的排放標準,但和「沒有發生事故」的核電廠廢水相比,內容物組成還是有所不同。

不過國際原子能總署(International Atomic Energy Agency, IAEA)在今年 7 月公布的報告書表示,目前日本提出的方案符合國際安全標準,ALPS 處理水的輻射量也極低,幾乎可以無視輻射對人體或環境的影響,國際水域也幾乎不會因此受到影響。與此同時,IAEA 也會與第三方機構持續監測、分析 ALPS 處理水排放的狀況。

但上述都是關於核廢水放射性物質濃度是否符合目前科學認定的安全標準討論,撇開在科學上是否經得起檢驗、一翻兩瞪眼的檢測問題,民眾願不願意接納這些「科學上的論點」,有時還會有情感方面的考量。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

對於福島漁業來說,政府好不容易才在 2021 年解除試驗性捕魚,當地漁業才正準備要復甦。更何況日本政府先前曾承諾在未取得漁業相關業者的理解之前,不會將福島第一核電廠的核廢水排入大海,但現在的態度卻是要趕在福島第一核電廠放不下更多核廢水之前,陸續將核廢水排入大海,讓當地漁業業者相當不滿。

受核放射線影響,阿武隈川被禁漁10年。圖/wikimedia

此外,也有一派反對聲浪認為日本政府僅因經濟效益考量,而選定「排入海洋」的解決方案,考慮不夠周全、詳盡。雖然規模不同、在日本也未曾將含氚的廢水先蒸發成水蒸氣後排放,若採用這種做法或許就能大幅降低對海洋生物的危害。

也有民間團體提議,如果認為核廢水太占體積,將 ALPS 處理水混合類似水泥的材質進行固化處理,就能堆疊起來繼續存放於福島第一核電廠廠區內,而不會汙染到廠區外的環境。但上述這些做法仍有實務上的困難之處,例如廢水蒸發會影響到陸域環境、固化處理後仍會繼續消耗存放空間等。

在臺灣的我們會被影響嗎?

福島第一核電廠核廢水排放在即,臺灣行政院原子能委員會(原能會)近年多次重申福島第一核電廠的廢水是核電廠事故後的廢水,不能和一般核電廠排放的含氚廢水混為一談。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

也許值得慶幸的是,臺灣和日本的直線距離雖然很近,但洋流方向卻未必如此。福島第一核電廠的核廢水排放後,會因為太平洋的環流系統流向,先往東朝美國加州附近水域擴散,再順時針繞來臺灣。

根據原能會的試算,最快要四年後才會流至臺灣附近海域,屆時放射性物質的濃度已低於儀器偵測極限,濃度低到難以被偵測,不會對臺灣附近海域造成輻射安全上的危害。

但中央研究院環境變遷研究中心研究員吳朝榮以過去觀測的海洋數值模擬,福島第一核電廠的核廢水排放後最快一年內就能抵達臺灣附近海域。

目前原能會已和漁業署、氣象局等跨部會合作監測福島第一核電廠核廢水的擴散狀況並進行漁獲、水產的輻射檢測,相關資訊都公開在「放射性物質海域擴散海洋資訊平台」隨時供民眾查閱。

在臺灣的我們暫時不需要過於擔心福島第一核電廠的核廢水會影響臺灣水域,核廢水排放海洋對環境的衝擊也會遠小於福島第一核電廠事故發生之初的狀態。臺灣方面針對日本食品的輻射檢驗標準仍高於歐、美國家,在現行邊境輻射檢驗標準下毋須過於擔心。

註解

  1. 當時 4 號機組處於定期檢修期間,反應爐內並沒有燃料棒,爆炸原因為與 3 號機組共用管線。當 3 號機組爐心熔毀後,放射性物質和氫氣隨著共用管線流入 4 號機組而發生氫氣爆炸。2 號機組雖然免於廠房爆炸,但 2 號機組內部也發生爐心熔毀,當時為了釋放 2 號機組內部壓力避免發生氫氣爆炸,曾將 2 號機組內部含有放射性物質的氣體釋出,造成輻射外洩。
  2. 放射性核種指的是會自然釋放輻射的放射性元素,依據這些放射性元素的形成方式,又可分為存在於自然界中的「天然核種」與「人造核種」。核電廠發電過程產生的放射性元素,都屬於人造核種。
  3. 目前日本針對福島第一核電廠「核廢水」濃度規範是:
    a.針對所有放射性核種整體的有效輻射劑量須低於每年 1 毫西弗(mSv/year)。
    b.除了氚以外的其他放射性核種實際濃度佔該核種告示濃度的比值總和(稱為「告示限度比」或「告示濃度比總和」)必須<1。

參考資料

  • 行政院原子能委員會,2023 年 6 月 13 日。原能會成立跨部會合作平台,做好日本福島含氚廢水排放因應準備,行政院原子能委員會
  • 台灣科技媒體中心,2023 年 6 月 13 日。「日本將排放含氚核廢水」專家意見,台灣科技媒體中心
  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 9 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
所有討論 1
科學月刊_96
249 篇文章 ・ 3338 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

1

3
1

文字

分享

1
3
1
福島核污水是什麼?我們還能安心吃海鮮嗎?核污水全解析!
PanSci_96
・2023/10/01 ・4897字 ・閱讀時間約 10 分鐘

福島核污水正式排放入海了!食鹽要屯多少?海鮮還能吃嗎?哥吉拉要誕生了嗎?

核廢水是怎麼來的?

2011 年 3 月 11 日,一場海嘯衝擊了在福島海邊的第一核電廠,破壞了核電廠中做為緊急電源設備的發電機,在備用電池電力耗盡後,冷卻系統完全失效。然而反應爐內的連鎖反應還在持續,最後溫度不斷竄高,高溫水蒸氣與燃料護套中的鋯合金,發生鋯水反應並產生大量易燃的氫氣,最終與空氣中的氧氣作用導致爆炸。

在事故發生前後,日本政府灌入大量海水來為反應爐進行冷卻,而這些直接接觸熔融燃料棒的污水,就被稱為核污水,日文則稱為「汚染水」。至於當時的決策細節與失誤,大家可以看今年上映的日劇《核災日月》複習一下。而既然事件已經發生了,我們就重點討論核污水。

《核災日月》圖/IMDb

現在儲存在福島的核污水不只有冷卻水,其實還有受污染的降雨與地下水。事故發生後,東京電力公司在第一核電廠加裝擋水牆,阻擋因為降雨流經 1、2、3 號機組的污染水流入海洋。並且設置凍土牆隔絕地下水,同時挖水井抽出污染的地下水,讓廠區內的地下水水位下降,因此地下水只會從外部滲入,內部的污染水則不會滲到外面。不論是降雨還是抽出的地下水,都屬於污染水,平均每天都會增加 92 立方公尺的污染水。直至本集影片上架,當地已經存有 134 萬噸的汚染水,而且還會持續增加,你可以自己打開 Google Map,鳥瞰這密密麻麻的眾多大型儲槽,別忘了,核反應爐本體才是日本更迫切的問題,要是污水不先處理,要是下一個天災來襲,麻煩又會疊加。因此日本政府在 2016 年就展開討論,準備要處理掉這些污水。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
福島第一核電廠。圖/Google Map

為何決定排放入海?

為何核污水的最終處置決定是排放入海呢?其實 2016 年提出的方案有五種:稀釋入海、蒸發至大氣、電解水釋放氫氣、深層地質注水、以及水泥固化並地下處置。很快,電解水因為還需要相關技術研發而被否決,這個我們在氫能那集講過。深層地質注水和水泥固化並地下處置,則有選址與法規問題,無法立即實現。這部分則等同於核電使用國都面臨的核廢料處置問題,我們之前花過好幾集介紹過,歡迎前往複習。

最後僅剩稀釋入海和蒸發至大氣兩種方法,最後日本認為海洋的擴散行為更容易追蹤,最重要的是成本僅有蒸發的十分之一,因此選用了這個方法。至於有些人說,既然東電跟日本政府都保證安全,何不做成瓶裝水拿去賣?之類的建議在這我們不多討論,就請大家用理智來看待。

核廢水如何被處理?

根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。首先,污染水會經過「銫吸附裝置」,除去銫(Cs)和鍶(Sr)。接著再經過淡水化裝置除去水中的鹽分後,成為「鍶處理水」。這種鍶處理水,可以作為 1, 2, 3, 4 號機組的冷卻水再次循環利用。

最後,大部分的鍶處理水,會被送到「ALPS多核種除去設備」,將 63 種放射性核種中的 62 種放射性核種去除。「ALPS多核種除去設備」唯一不能去除的放射性核種,就是氚(H-3)。但其實啊還有一個碳-14 無法被過濾,但濃度低到可以忽視。經過「ALPS多核種除去設備」處理過後的「鍶處理水」,就稱為「含氚處理水」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。圖/PanSci YouTube

含氚處理水中的氚,指的是氫的同位素的一種,在自然界中就存在。半衰期為 12.43 年,衰變時會進行 β 衰變,放出一顆電子並成為氦-3。β 衰變對人體的穿透距離僅限於皮膚,不會對內臟器官產生傷害。
如要能危害人體,需要長期大量攝取由氚構成的重水。關於攝取過多重水對動植物的影響,我們網站上有文章詳細說明過。

簡單來說,綜合自然界中跟福島即將排放的氚,以及我們的生活型態來看,遠遠達不到可能產生危害的程度。知道劑量決定毒性,就像我們每天都吃下不少「有害」物質,例如殘留農藥、油炸致癌物、過多的精製糖等等,但攝取的多寡,對你的健康影響差異很大。那麼重點來了,福島排放的處理水,真的有合乎標準嗎?

處理水符合標準嗎?

這個問題,我們在今年六月的核廢料主題中有提到,國際原子能總署 (IAEA) 在五月底公布了第一階段的調查結果,針對「日本的核種監控能力」進行第三方驗證。結果認為,日本的檢測標準跟分析方法沒問題,調查結果是可信任的。報告中除了氚以外,其他放射性核種的活度也都遠低於排放限值。例如鍶-90 為每公升 0.4 貝克、銫-137 為每公升 0.5 貝克,以臺灣的「食品」標準,銫-137 為每公升 100 貝克以下,雖然鍶-90 還沒有定下標準,但是依國際食品法典委員會的標準,也是在每公升 100 貝克以下。目前的排放值都遠小於標準。

國際原子能總署(IAEA)公布第一階段的調查結果。圖/PanSci YouTube

除了各單一核種的活度以外,所有水中核種加起來的「告示濃度限度比」也低於日本國家標準的每年 1 毫西弗(mSv/year), 1 毫西弗大約是多少呢?大約是一般民眾一年會接收到的輻射劑量。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

至於無法被 ALPS 處理的氚,因為海洋中的水中就廣泛存在,日本將透過海水稀釋後排放入海。目前世界衛生組織對於飲用水的氚含量標準訂為每公升 1 萬貝克,台灣的標準嚴格了許多,是每公升 740 貝克。東電公司的處理水是每公升 14 萬貝克,在排放前會稀釋 740 倍,以每公升 190 貝克的氚濃度排放,低於台灣的飲用水標準。

那麼食鹽呢?我們需要搶購嗎?這就更不用擔心,因為食鹽中不含水,自然也不含氚。或是更進一步可以參考東海大學應用物理系的粉專,他們計算,根據國家標準,食鹽含水量若為 3% 以下,需要每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。真的,別吃那麼鹹啊。

每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。圖/pixabay

那麼,我們就真的兩手一攤,為這件事劃下結論,核輻射只是庸人自擾嗎?

我們該如何看待排放的處理水?

當然不是,就像許多人擔心的,就算科學上告訴你沒問題,但前提是,這些數據得是沒問題的。而且不用說周邊國家,連日本自家民眾也多次抗議處理水的排放。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前在 IAEA 架設的網站上,可以看到整個排水計畫的各種即時監測資料。其中就包括出水口的輻射數值監測。

為了驗證處理水不會對海洋生物產生影響,東京電力甚至從去年 9 月開始,就開始進行海洋生物飼養實驗,並且全程公開直播放在他們的YouTube頻道上。不過這頻道訂閱人數跟觀看次數都有點低迷,有興趣的話不妨訂閱,開啟小鈴鐺。

那麼我們能下定論了嗎?在科學上,我們確實能說,在符合規範下,這些排放入海的處理水是沒問題的,食鹽、海鮮也都能照吃,把注重食安與健康的努力分配到其他危害更大、風險更高的事情上,對處理水保持健康而非病態的質疑,對個人來說應該效益更高。

臺灣從去年到今年 6 月,曾 3 次組團赴日考察,並於 8/24 公佈報告書,包含跟日方的問答內容,還有福島核廢水排放設施的照片。海委會表示,專家觀察團評估日方排放相關作業的安全性,跟國際原子能總署評估的結果一致。然而是否選擇相信日本以及 IAEA 給出的數據,如今看來成了國際政治問題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另外,在 IAEA 的小組成員中,包含周邊國家:中國、美國、韓國、越南、澳洲、加拿大、法國、俄羅斯、英國、阿根廷、馬紹爾群島,並不包含台灣。如果台灣也能以任何形式加入團隊,或得以取得樣水複測,讓我們知道,日本以及 IAEA 給出的數值是可信的,想必都能更進一步降低民眾的擔憂。

最後,也問問大家,對於這次的處理水排放事件,你會擔心我們的海鮮或食鹽受到影響嗎?

  1. 不擔心,跟人類對海洋的其他污染相比,根本小巫見大巫。
  2. 擔心,等我親眼見到泛科學到現場實測我才相信。機票我出!

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

參考資料

所有討論 1
PanSci_96
1214 篇文章 ・ 2063 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。