0

0
0

文字

分享

0
0
0

從永不妥協到RCA事件:淺談地下水污染

活躍星系核_96
・2015/07/03 ・3124字 ・閱讀時間約 6 分鐘

文/梁敦傑

今年4月17日,台北地院進行了一則振奮人心的宣判,RCA公司須負起賠償受害員工的相關責任;媒體報導中,不難見到與2000年電影「永不妥協」(圖1)連結的標題,美國PG&E事件與桃園RCA事件,兩者究竟有什麼相同點?

圖1 Erin Brockovich
圖1,永不妥協海報。

一、美國PG&E事件

喜歡看電影的朋友們應會記得,片中由朱莉亞羅勃茲(Julia Roberts)扮演的Erin Brockovich主張PG&E公司隱瞞南加州Hinkley鎮地下水已受污染的實情,Hinkley在哪?就在大城洛杉磯的北邊約50公里處(圖2),是個位在沙漠區域的可愛小鎮。

圖2 Hinkley, California
圖2,Hinkley, California

由於位處地面水資源匱乏的區域,主要生活用水(飲用、洗滌及游泳池等)以抽取地下水為主,就這麼倒楣,比鄰小鎮的PG&E工廠維修設備所運作物質六價鉻,流進了居民賴以為生的地下水中,給不知情的純樸居民給大口大口喝進肚子裡去。居民病的病搬家的搬家,PG&E知道怎麼回事,主動提供了福利,封了居民的口。直到1993年單親媽媽Erin為了工作到了這個地方,於是開始了永不妥協的故事。

二、桃園RCA事件

1993年,RCA桃園廠在關廠後,過去員工開始不斷出現生病、死亡的情形,在無可奈何的情況下,於2004年正式提告。此次判決受害者眷屬們雖然贏得了一場勝仗,然全案仍可上訴,對眷屬們來說顯然還有段路要走。

那麼永不妥協(PG&E事件)跟RCA事件有何相似處呢?

  • 原告被告條件:小蝦米對抗大鯨魚
  • 對環境的危害:污染鄰近區域地下水

就原告立場來說,PG&E事件受害者是使用了污染地下水的當地居民,主因是環境污染造成的傷害;而RCA事件則是工廠內未注意製程危害性,令員工長期暴露在致癌化學物質下,主因則是工安傷害,但兩事件很不幸的,都存在著地下水污染的情況。

PG&E事件中污染物為重金屬六價鉻(Cr6+),RCA事件則是早年工業常用的清洗脫脂溶劑三氯乙烯(TCE),可能因工廠運作時操作或廢液處置不當,造成三氯乙烯大量洩漏至地下。自全球氣候異常,所有國家皆面臨極端氣候,非洪水即乾旱,台灣不例外,今年亦是乾旱的一年,在降雨及地面水缺乏的情況下,地下水可說是極其珍貴的資源。

三、地下水概述

綜觀地球上所有的水,僅有不到0.5%為人類可使用的資源(97%以上是海水),而在這0.5%中,地下水所佔比例約為地面水的10倍,可見地下水資源存量的可觀,對於未來面對乾旱氣候,可視作自然的水銀行。

圖3,水循環示意圖。
圖3,水循環示意圖。

所謂地下水,不同於河川、湖泊、沼澤等這些「地面水」,而是指普遍存在於地面下的水資源,來自於地面水通過層層滲透而形成。地球上的水循環如圖3,儲存在地下含水層(Aquifer)內的水廣義上皆可稱為地下水,地下含水層示意如圖4,大體可分為非受壓含水層(Unconfined Aquifer)與受壓含水層(Confined Aquifer),以台灣來說,我們所站的地面,向下是土壤,到了地面下3~4公尺也許就能發現非受壓含水層的蹤跡,古時台灣常見的手壓式取水器大(俗稱水協仔)多為以人力或獸力鑿井後,取用此層地下水。而利用受壓含水層所做成的水井,因地下水受地質壓力而會有湧泉或自流井的形成。

圖4,地下含水層示意圖。
圖4,地下含水層示意圖。

地下水是取之不盡用之不竭嗎?

四、地下水面臨的危機

 1.過度消耗

對於台灣沿海居民來說,地層下陷並非陌生現象,沿海養殖業興盛,淡水養殖所需水源主要以抽取地下水為主。事實上,地下水存量雖大,但補注仍然需要長時間且緩慢的進行,長年大量抽取,形成了地層下陷,更被認為是高速鐵路彰化、雲林段的一大隱憂,其中虎尾鎮更是以每年3公分的速度在下陷。此外,地層下陷不僅影響地面建設,亦造成地層儲水量減少及海水入侵的問題。

根據美國太空總署(NASA)針對世界主要地下含水層的觀測(圖5),結果指出37個觀測點,其中就有21個地下水位(Water Table)逐年降低,主要是人口成長所帶來的農業及工業用水增加造成失衡,過度抽用地下水並非台灣獨有的問題。

圖5,NASA觀測地下水位變化情形。
圖5,NASA觀測地下水位變化情形。

若是超抽的區域位於沿海,又會如何?

由於地面水或遠方地下水補注不及,鄰近含水層的鹽水(海水)自然流入原本的地下含水層中,造成地下水鹽化,這種現象稱為海水入侵(Seawater Intrusion,圖6),除了同時造成土壤鹽化,該區域的地下水亦無法繼續使用,對於仰賴抽取地下水的農業影響很大,若抽出地下水含有高量鹽份,對灌溉水源來說是一大損失。

圖6,海水入侵示意圖。
圖6,海水入侵示意圖。

2.人為污染

所謂地下水污染,泛指地下水因外力造成其成份或性質的改變,使品質降低。事實上,自然界也存在著地質原生礦物釋放重金屬到地下水的情形,但畢竟是少數,目前地球上大部分的地下水污染,仍主要是人類活動造成,以無機鹽類、重金屬、石油碳氫化合物及化學溶劑為主。

無機鹽類,以硝酸鹽、亞硝酸鹽為主,多是作物栽培時氮肥使用過量後,受降雨或澆灌而進入地下含水層,過去農業時期曾出現的「藍嬰症」即是嬰兒喝了含有硝酸鹽的井水所造成。重金屬、石油碳氫化合物與化學溶劑則來自於工業上的洩漏、儲存不當或惡意傾倒造成。PG&E事件中致癌的六價鉻,以及台灣早期造成烏腳病的砷都是地下水受重金屬污染的例子。石油碳氫化合物的污染則大多來自加油站、油槽等不慎洩漏造成。而化學溶劑污染的代表,可以說是今日造成RCA事件的主因-三氯乙烯(Trichloroethylene, TCE),國際癌症研究中心(IARC)將三氯乙烯分類在2A GROUP,代表著醫學臨床已確認的人類致癌性。

各種污染物根據特性,在地下含水層的表現也各有不同;無機鹽類與重金屬污染普遍以溶解態存在地下水中。而在污染傳輸上較特別的則是石油碳氫化合物與化學溶劑,多屬於僅能微溶於水且具有揮發性的有機物;其中比重較水高的稱為重質非水相液體(Dense Non-aqueous Phase Liquid, DNAPL),三氯乙烯就屬此類。而它的兄弟,乾洗用溶劑-四氯乙烯(Tetrachloroethylene, PCE)亦屬同類。

圖7,DNAPL污染示意圖。

以污染物自地下儲槽開始洩漏為例(圖7),污染物洩漏後,在地下含水層中,超過水飽和溶解度(Saturated Solubility)無法溶解的部分則會持續尋找土壤孔隙或岩盤裂縫向下竄流,至不透水層(黏土層或泥岩)累積為DNAPL Pool。而比重較水低的則稱為輕質非水相液體(Light Non-aqueous Phase Liquid, LNAPL),常見的油品、液體苯、甲苯等,都屬此類,在向下洩漏的過程中(圖8),一但接觸地下水位(Water Table),超過水飽和溶解度的部分將在水位面形成LNAPL Pool,其餘則溶入地下水中形成溶解相,與DNAPL不同的是,DNAPL常累積於地下含水層底部, LNAPL則多累積於地下含水層表面,如同浮油般的存在,但不論何種污染,在環境工程學上都屬於極難復原的情況。

圖8,LNAPL污染示意圖。
圖8,LNAPL污染示意圖。

RCA位於桃園的工廠遺址,因環保署查證發現地下水有受含氯有機溶劑污染的情況,目前已拆除所有建物,業者在桃園縣環保局監督下,持續進行地下水整治工作。RCA事件判決之槌落下,對於受害者家屬來說雖是遲來的正義,但總算是看到了事情的段落,但在那工廠遺址、荒煙漫草之下,承受了人類發展所帶來的傷痛,大地又能向誰找回公道呢?

參考資料:

  1. National Geographic 
  2. Ocean World
  3. 台灣環境資訊協會
  4. 台灣地質知識服務網 
  5. 環保署土壤及地下水污染整治網 
照片作者:梁敦傑。                                                                                        做過幾年農夫、幾年環境工程師,大地是萬物之母,希望大家都要好好珍惜喲。

文章難易度
活躍星系核_96
759 篇文章 ・ 70 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

1
0

文字

分享

0
1
0

「數」養生活就從今天開始!談談數學教育的跨領域思維 ft. 數感實驗室賴以威老師【科科聊聊 EP.58】

PanSci_96
・2021/09/24 ・2816字 ・閱讀時間約 5 分鐘

賴以威老師近年來不餘遺力的推廣數學教育,他與數感實驗室的團隊前進校園,設計好玩好學的國小實驗課、以身作則的舉辦教師研習、還配合國中課業需求推出必修課與題本,業務早已超過數感實驗室剛成立時的規模。一路走來雖然秉持一貫的教育理念,但在教育現場實現了多少?改變了什麼?本集泛泛泛科學邀請賴以威老師談談數學教育的探究、實作與跨領域思維!

不餘遺力地推廣數學教育的賴以威老師。圖/賴以威 提供
  • 02:03 數感實驗室的數學教育

數感實驗室」一開始是賴以威老師與太太 Stacy 於 2016 年成立的粉專,主要刊登數學文章,不過後來發現都是大人在看,粉專並沒有適合小朋友的數學教育,夫妻倆便著手開發好用、好學、好玩的數學課程,從知識切入,跨領域整合數學、科學、歷史、人文、藝術等領域。

延伸閱讀:數學風箏│巨大化,正四面體風箏!在家防疫DIY【數學實驗課】國小數學實驗課 秋季視訊班

開發好玩又好學的數學課程。圖/賴以威 提供
  • 05:50 以威老師如何做到跨域整合?

以威老師表示最原始的動力當然是興趣使然,除此之外還跟他在博士班培養出來的能力有關:研究方法、定義問題、找資料、實現概念,這些能力不僅限於研究,更一路演變成他後來從事科普的技能。下關鍵字、判別可信度、延伸搜尋、產生內容…這些都需要經驗累積。「只講科學不講故事很可惜」,他認為科普內容都要帶出科學背後的意義,所有科學事件都是一個故事,可以多面向探討,自然而然的做到跨領域。

  • 11:20 108 課綱期望學生達到的素養是否太強人所難?

以威老師坦承 108 課綱講求的探究活用精神是他到研究所才掌握的能力,這樣要求國高中生似乎其困難。但是以前的教學觀念不一定要蕭規曹隨,小孩能否學會什麼都是可以討論的,「探究活用」是看待知識的態度,的確有可能在國高中階段就學會。

延伸閱讀:數感盃

  • 16:12 我們該以什麼態度看待新課綱?

如果我們把新課綱定義為培養好奇心,為了滿足好奇心,學生必須主動探究知識,而不是被動學習。好奇心就是這個時代學習的重要因素。當課堂不再是知識的唯一管道,老師不一定得擔任教學角色,當老師必須做的事變少了,引導學生、培養好奇心、探究實作與活用顯得更重要。

老師不一定得擔任教學角色,引導學生、培養好奇心、探究實作與活用顯得更重要。圖/賴以威 提供
  • 18:21 實務上有這麼理想嗎?

在數感實驗室舉辦的教師研習中,團隊遇過非常積極的老師、也遇過只習慣過去教法而否定新教法的老師,賴以威覺得這都在所難免,數感只能做更多研習,讓更多老師認同教學理念,並提供材料幫助老師無痛轉換。而家長與孩童方面,偶而也會有人反應都沒算到數學題目,對新教法不甚理解,這些都需要慢慢溝通。參與新課綱的人很多:老師、家長、學生、政府、大學、民間團體…我們都需要勾勒出共同的理想。

  • 23:55 何謂「數感」?

團隊認為數感分成「察覺關聯」與「應用數學分析決策」兩個層次。對不熟悉的人來說還是要輔以大量舉例才有機會了解,對孩童來說得花更多時間領會。所以團隊鼓勵大家來參加數感實驗室的活動,從機器人輸入輸出的參數體會函數概念、蓋紙房子學習錐體柱體與建蔽率、還有這次的四面體風箏與曲線刺繡都是數感的一種!

追蹤:數感活動

孩童正製作的四面體風箏也是數感的一種!圖/賴以威 提供
  • 28:10 人人有數感

Uber 饗食方案划算嗎?集點卡可以省多少錢?股票會賺嗎?人們平日的決策過程都是數感的表現,但是很多人卻把自己會的數學當作常識,自己不會的數學當做數學。其實,只要有算就是數學,意識到更多生活方面都可以應用數學還可以幫助我們過更好的生活。當你不排斥其他領域,就能夠處理更多知識、解決更多問題。

  • 31:57 教學理念與升學表現的平衡

一昧在教學中強調好奇心又太過理想化,尤其國中生有升學壓力必須顧及學業表現。數感團隊也在拿捏,從強調好奇心的數學課向升學的方向靠攏。像是數感的國中課程就有許多建立數學情境的素養題目:講求平均值的區間測速、二十進位的瑪雅數字、正負數計算高鐵票價,這樣同時培養了探究實作的素養也搭配學校課程幫助課業表現。

延伸閱讀:不需要測速照相機就能抓超速?區間測速原理大解析- PanSci 泛科學

  • 38:13 數感實驗室的課程設計

數感實驗室目前堆出的課程有國小與國中兩種,國小數學實驗課以引發好奇心為主,國中必修課與生活情境連結幫助課業提升。

其中九年級非選實戰題考驗著把文字轉換為數學問題的能力,是學生最缺乏也最難教的,甚至很多高中生都還再學習。從這點來看,有老師認為七年級題本也可以給高中生做。當然數感也希望盡快開發出對應完整學程的課程讓所有學生直接使用。

另外題本也可視為科普文章,大人也可以寫喔。y 編回憶起學生時代的題目才發現都沒搞懂,因為以前的教學沒有連續的思維養成,希望現在的題本可以整合以前學習的片段知識。

  • 43:12 更多關於數感的資訊

追蹤數感實驗室官網,獲取精選文章、影片、課程與活動資訊、題本、還有賴以威老師親簽書籍喔!

節目的最後,以威老師也分享疫情期間的線上課程其實比較辛苦,但有些功能如軟體模擬、分組、Jamboard、延伸閱讀等等也是實體課程做不到的。另外線上課程不限地點皆可參加,連家人都可旁聽,這些特性都必須好好把握的。


泛泛泛科學 Podcast 這裡聽:


PanSci_96
21 篇文章 ・ 524 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策