演講者:陳健民教授 時間:93年10月1日 地點:技合處大樓X202室 整理者:濕地小尖兵

本系推展生態工法，申請這個企劃課程的原因，是因為學校想做人工溼地活動的進行，另外，就是說教育單位灌輸學生生態的觀念，未來是相當重要的。在我的觀念中，現在這個生態學，是人類必備的知識，我把生態學定義，為人類未來生存的一種學問。不管氣候的變遷，還有生態環境的破壞，包括這幾年來土石流、颱風還有淹水的問題。主要就是我們人類的這50年到100年的行動，已經影響到生態系統，因為我們是依附在生態系內。 　 　 從地球形成46億年前，直到有生命形成的36億年前，一直到今天所看到的一草一木不一樣的，地球不一樣的生態系，事實上這都是一種演化的結果，造成生物有不一樣的多樣性之外，地球上的生命，就像聖經上記載，事實上，聖經裡面除了講人類之外，其它的生物不是因為人類才生存的，它們在這個地球上是有目地的，每一種生物都扮演不一樣的角色，即使是你會覺得很不顯著，感覺不是很重要的，這些生物在整個生態系統，都有它的功能和角色。 　一般我們從小上這個生物學，大概都是要了解整個生物系統的食物鏈，現在我們可以從食物鏈的角度去看食物鏈，最基礎的包括行光合作用這件事，還有一些還不用光，就能夠轉換成自然界中的自然化質，轉化能量來得到它所需要的物質，這是我們講最基礎的生產質，這個大家都很熟悉的，然後在這個地方給各位複習一下，因為有生產者、消費者去消費這些生物，我們才能生存下來，包括像人類其它的一些肉食性、草食性動物，都是依附在這個生產者，然後才有更高層的生產者，那這個能量呢？ 　 事實上這個能量，也是一直傳昇上去的，另外也扮演很重要的角色，是我們一般疏忽掉的地方，當然不管是生產者或消費者，他們總會死亡，也會產生不必要的東西，就是廢物。當這些廢物，釋放到環境當中，自然會有分解者，幫它處理掉變成一種元素，繼續循環不已。 　自然界中生命的東西，沒有東西是會被浪費的，你丟到環境當中的東西，自然會有人要，就是那麼簡單，那在物質的方面，也是一樣，我們有水的循環，有不一樣元素的循環，那就是沿著這個食物鏈，會一直的伴隨著，被不一樣的生物來利用，因為有這麼一個系統，地球上的生命物質的環境，還可以達到我們所謂的平衡狀態，生生不息啦！

自從有人類開始，我們事實上陸陸續續破壞生態，舉一個例子，事實上我是研究毒性化學物質對環境的影響，很多的毒性化學物質對環境造成影響，主要原因是它本來就不在自然界裡，也沒有存在，直到現在才有的。 　核能化學這個工業，大概從30年代開始，就是因為我們核能技術越先進，那使用很多化學物質，都是人工合成，那人工合成的好處是什麼？這些的東西呢，在自然界可以使用很久，比如說塑膠，就是一個很好的例子，那這樣對環境的影響是什麼？它沒有辦法被分解！

為什麼沒有辦法被分解？因為對自然界的生物來說，這些都是一個壞處，自然界的生物，必須透過演化的過程，才能把它分解掉，再把這些元素回歸到大自然，但是我們沒給它這個時間，我們只有給它一半演化的過程，我們知道起碼幾千年到幾萬年，所以自然這些物質，會留在環境裡，對環境造成不一樣的破壞，這是我們針對的化學物質對環境造成的影響，當然有其它的，包括對物質的不一樣，自然資源的濫用，對生態系統事實上破壞最大的，還是在我們任意屠殺這些生物，使生物從地球上消失。

依照威波.艾德森﹝譯音﹞哈佛大學的一個古生物學家，他事實上寫了蠻多本書，包括《地球的生命》、《生物的多樣性》有機會在書店裡面找的到，他算是蠻有名的一個生物學家，他講到地球的生物，每天接近一百種的速度在消失，這個速度事實上相當驚人，那些生物消失的原因當然很多，包括很多生物是被人類吃掉，大部分生物消失的原因呢？都是我們佔用它們的地方，每一種生物都有它生活的區位，亦?它的生存空間！

那這些生存空間，因為人類不斷在擴張，我們現在的人口，已經在1999年超過60億人，我們現在63億多，人口越來越多，我們就需要更多的空間去利用，包括把很多的地，像森林把樹砍掉之後，這個木材可以拿去賣，把這個空地騰出來之後，我們可以種農產品，因為這個關係，它們的棲息地就一直消失，台灣有很多的例子，像櫻花鉤吻鮭，甚至像黑面琵鷺這幾年也是飽受威脅。 　有一個美國人，他的一些概念事實上在60年代差不多70年代，就提出一個概念。他說地球上本身，把地球比喻為太空中的太空船，他說這個太空船跟我們想像的太空船不一樣，一般的太空船，它在航行之前，一定要在船裡裝滿食物、水，船員需要的東西，這個太空船航行某一段時間，必須去補給，這是一定的，但是地球不一樣，它還是一樣航行在太空中，但是它發展出我們剛剛講的生態平衡可以自給自足，所以你不用太擔心啦！

如果我們現在人口沒那麼多，假設我們只有2億人，我們不用追求太過分的物質生活，每個人保證都可以活下去，為什麼？道理很簡單，你食物沒有缺乏，你有住的地方，你對環境的影響就是很少、很少。 　2億人跟60億人比較起來的話，大家應該可以感受的到像台灣一樣，台灣我們現在2300萬人口，大家都會覺的很擁擠，但在20年前，在座一些比較年長的人，20年前還好啦，不會那麼擁擠，那在40年前雖然那時候我們經濟環境不是很好，但是無所謂，還是可以過活啦，不要想說以前日子好難過喔，不會難過的，以前老一輩的人他們小孩子都6 、7個7 、8個，但是每一個都活下來了。 　所以這個是他的一個概念，所謂的太空船的概念，他說現在我們人類所扮演的角色，事實上已經改變這艘太空船的本質，它慢慢變的不再是自給自足，慢慢變的是以人類為中心的太空船，而不是以這艘太空船的所有生物為主的，畢竟人類現在已經變成一個主宰的生物，但是這個主宰的生物，在這個太空船開始在亂了，也不曉得要去維護太空船，就是說這些零件壞掉了，也沒有感覺，例如電風扇，某些零件壞掉了，我們就必須要去修理，事實上我們沒有在注意的，現在我們才在察覺到有些不對勁，但是這是一個很關鍵的時代，也許已經太晚了，但也許我們現在回頭再去學習一些生態的知識，也許可以補救，但是沒有人知道要往什麼方向走去？

前一陣子有一部電影叫做《明天過後》，裡面的電腦動畫具有衝擊性，但是那種衝擊性，也是有可能發生的，不太可能發生是時間，不可能在這麼短的時間就發生，但是未來就像他預言的，本來他是預計50年到100年，沒想到隔一天就發生了，不太可能，就是說那個時間發生應該不會那麼短，但是未來的50年也許有可能，因為我們從很多科學根據，已經知道這是一個漸進式的，如果我們不再回頭來去效法大自然原來的運作狀態，或者是說我們沒有辦法了解到，全世界很多的古老文明，甚至現在有的原住民，他們對大自然的崇拜到他們學習與大自然共存的精神，我想人類未來災難也許這100年，是大家可以看的到。

在過50年應該就不見了，但是有比較年輕的同學，再過50年可能才70歲，你們有可能面臨在電影裡描述的災難式的災害，這是我們必須去領悟的，所以藉由這個所謂的《生態工法》，事實上我們是在模仿大自然這種方式，以前的這個背景處理，曾經在這個校園裡轟動的，那就是我們學校的人口比較多，現在已經1萬到8千人了，每一天都有那麼多人，在校園裡面活動產生那麼多的廢水，哪這些廢水，都是要處理的，我們學校現在有兩座污水處理場，處理的量是有限的，但你用一般傳統的處理方法，當然處理的效果會達到某一個程度，但是我們回頭去思考自然界，本來就有這個能力，我們怎麼樣用最少的成本，最少最簡單的方法來處理這個廢水，我們為什麼一定要用傳統的方法？ 　所以我們學校推行人工溼地，但是國外已經有人在做了，那個牽涉到空間問題，因為台灣可以利用空間較少，泰國有三公頃的地，可以讓他們學校的廢水就流到三公頃的地，那三公頃有三四個不同的人工溼地來處理他們需要的泉水，那我們就沒辦法了，就需要用一些比較精密的設計和地質上的利用，來設計自己的溼地。

那當然在每個學校都有不同的狀況，有些地區有些學校人數比較少。尤其只要一個簡單的池子氧化池，或者是過濾系統，所以我們為什麼要介紹這個主要的目的，希望就是可以用這種方式，由各個學校去發展他們具有特色的地方，以生態工法來處理。當然另外一個目的，還是回歸到我們的本質，藉由這種方式，學生可以去了解自然界運作的方法，多少讓e時代都市的小朋友，可以去跟這種模仿自然環境的人工溼地接觸。

他們對自然界也有機會接觸，藉由這種方式產生對自然界的喜好，有一位教授他說，人類身上都有一種親生物性，這所謂親生物性，這是他們想去跟動物和大自然接觸的，就像每個人都喜歡一些小動物，這就是一種天性，那個天性，甚至在你覺的很厭倦人類的生活，一直在都市工作很久覺的很無力的時候，那這種感覺，就特別強，所以在假日的時候，你特別喜歡往郊外去，對都市人來說的話，你喜歡往山裡面，你覺的跟山裡面的樹木親密，你甚至想到海邊去看海，光是看感覺，就是不同，這就親生物性，我們也希望藉由這種方式，大家把這種消息告訴大家，真正未來要走的方向，或是影響我們的生存，必須提升為教育，就像教育部這幾年在校園裡推行環保教育，我們藉由不一樣的方式，但是這個環保教育推行的不是很好，老實說我們的教育機器，沒有一種教導式規定，學生一定要分類，不做分類，我就要懲罰，但是有很多人都叫小朋友作分類，可是都沒有告訴他們分類到底是要做什麼的？其實作分類時，就要告訴他分類對了有什麼好處。

現在來講有關學校的生態工法，藉由學校的環境，讓下一代了解並不是唯一能夠讓環境更永續利用的方法，利用一個自然分類的方法，讓校園的環境可以使用的時間可以更久，那這個環境到底判斷的標準，就像今天天氣好不好，我們可以用氣溫當一個參考的指標；那水質好不好，當然環境不只是有水質而已，還有空氣、土壤，這些都是在我們在判斷環境好壞，是不是適合人類永續生存利用的一個重要的指標。

現在我們來舉例，一些生活上常見的水質，分析為什麼要介紹水質分析，因為不管是我們生活上喝的，還有流棄掉的，有游泳池的水、池塘的水、海水，這些水的好壞，關係到我們能不能去使用，在環境上，讓我們在使用上，會不會感染到疾病？因為現在有很多疾病，都是因為經過水的接觸，造成的水處理的好壞關係，到應用的時候，要注意做的時候的危險性，所以我們簡潔介紹一下水質的分析，讓各位老師可以回到校園的時候，可以跟小朋友、同學說，介紹這個水的好壞，如何判斷，並且要記住，但是有很多污染的項目在水裡，是我們的肉眼看不見，當然用鼻子也聞不出來，必須用儀器才查的出來。有沒有植物存在，對人工溼地功能來講，有相當強烈的影響，在我們過去的研究，也做了許多類似的歸類，有種植物的溼地，沒有種植物的溼地，我同樣的引進廢水，當然有種植物的溼地，很明顯在各項水質處理的表現，都超過沒有種植物的溼地，那它的一個作用，包括提供氧氣、提供表面積、提供過濾，它還提供攝取氮、磷…等等，甚至抑制藻類生長，所以它的懸浮粒子也會降低。

那植物要麼樣篩選？在台灣我們都強調本土的水生植物，當然是有它的考慮，它既然是你周遭都已經存在的植物，一定適合這個環境，我們只移到我們的人工溼地，它自然就可以在這個環境中生長，但你也要考慮到它的根莖豐不豐富？它的生長是否快速…等等的要求，甚至有些水含鹽度，我們把生態工法應用到校園裡面，主要幾個考慮，第一個考慮，就是剛剛講到背景校園，還是會產生污水，雖然說大家視而不見，但是你如果說強調永續校園，我們校園的資源垃圾，也做了廚餘，也做了堆肥，那還有什麼要做改善的，就是污水，對不對？

下水道的污水，和看不到的污水，我是不是可以進一步來把它淨化，那淨化之後，當它比較乾淨之後，我再把這些水質流，當成一個資源再生水處理的水，我再來利用再生水，是不是可以利用在校園其它景觀的澆灌上？所以這個想法是這樣，在這裡就是說，校園和生態工法有一個很好的應用條件，就是說我們這個人工溼地需要土地，那校園有足夠的土地，比一般的社區、生活環境有足夠的土地的場所，校園通常用來作花、圃池塘或是草原，那這些土地足夠的話呢？我把它作為一個人工溼地，但是我沒有犧牲原來的景觀特性，通常這些土地是做校園景觀，我還是做人工溼地，它還是表現出原來的景觀，甚至花圃、池塘，它還有多樣性的功能，因為這個溼地，又提供另一個溼地的生態，基於這樣的一個想法，我們把人工溼地和校園做一個融合，起初一開始，是從我們學校到人工溼地研究團隊，一開始我們做一個小型的人工溼地，當初做這個人工溼地沒有很多考慮，像我剛講的一個多功能，完全只是在環境工程領域，我希望能用低成本的方法，來處理校園污水，看看功能怎樣效果怎麼樣？所以在這裡沒有什麼景觀性，而且它也是小規模，我們做一個十幾平方公尺的正方形，而且是水泥蓋，當初只是來探討它的功能表現，那把污水抽到一個水塔加重力，讓它流過FWS，然後這裡做一個景觀水池，它的功能就是這樣，外面還加保護措施，因為隔壁就是托兒所，怕小孩來這裡會有危險，這個是我們初步的數據，過去的研究數據證實，用這樣的一個處理，對校園污水操作條件，處理這麼多的水BOD、氨、氮、硝酸鹽、大腸菌種，都可以到很好的標準，甚至達到放流水的標準，都沒有問題。

硝酸鹽是從哪裡來的？是從氨氮或是其它有機氮細菌，它的作用就是把氨氮有機氮變成硝酸氮，它的反應過程是變成硝酸氮後，再把硝酸氮反應成氮氣，氮氣揮化掉，那這是一個氮的循環，那變成氮氣後就離開了，一直反覆在作氮的循環。 成大幾年前來找我們，建築系教授他們跟內政部申請一個研究計畫，想做人工溼地，成大建築系有兩個系統教室，每天大概有兩三百學生去上課、上個廁所、洗個手，產生廢水，本來它下面有一個化糞池，想把這些水收集，再把它規劃做一個人工溼地

，大概一百平方公尺的溼地，地面包括長方型的FWS，還有這裡經過主要兩個FWS系統，後面有兩個池子，我們把它再為一個景觀的造型，我把它叫做景觀池，那麼它的系統有用到我們剛講的觀念，當然經過過濾就是說中水再生水在利用處理後的水，再 流到蓄水池，那麼當經過濾收集之後，他們把管線做好了，把這些水用在校園的其它景觀澆灌，那麼這個做好之後第一個FWS系統，這裡有一些萍水性的植物，這裡的施工強調生態工法，沒有看到水泥的部分，用幾個石頭來增加景觀性，當然做不透水的水庫施工法上的。 　如此，抽出澆灌的水，減少污染物，過去化糞池經過長久之後，氨氮很高，現在大概可以降到9.8BOD，而下面的BOD很高，所以沒有辦法降到28.6，我想大腸菌都可以達到法規的排放標準，這是一年前所蓋的溼地景觀，另外，成大溼地結合建築的景觀美學，加上我們的處理，結合在一起，十分人性化了；還有另外的一個高中光華女中，位於台南市，他們也有跟教育部申請一個幾十萬的計畫，在校園裡面蓋人工溼地系統，它是蓋在家政教室的旁邊，這個溼地系統是在處理家政教室，學生在實習會產生洗滌的廢水，經過蓄水池把它送到人工溼地的處理系統，前面有FWS系統，後面做一個小小的生態池，所以在我們規劃裡面。 　現在如果要應用人工溼地，我會建議學校把它分為兩部分來應用，前一部分把它設計成比較強調功能性，因為廢水是從前面流進來，那把廢水污染物淨化之後，再流到後面，因為校園景觀的教學意義上，使這個水質淨化了，那這裡就創造一個具有生態的溼地，這是很詳細的處理效果，我們看最後就好了，這是完整去除氯，也就是說百分之多少被去除掉BOD、氨氮，這些物質進來的水，最後去除效果，都滿顯著的，這是他們的景觀。 　事實上，這個空地過去是用來堆積雜物的，經過我們整理之後，具有污水處理的功能，而且創造出溼地生態環境。 　 　最後做一個結論，就是說今天的主題，主要讓大家接收到新的方法生態工法，那我們把它用在校園案例，當然我們還有其它的一些案例，用在社區污水處理廠，用在養殖業的養殖廢水管理，那麼把它用在校園裡面，我想我們主要是可以達到一個目標，人工溼地一定要設定一個目標，第一個我們來達到校園產生的污水淨化，淨化之後我不要浪費這些水，平常我可能用自來水來澆灌這些草皮或花木，但是現在我用這些水來澆灌花草樹木，不過就要考慮它的安全性，也就是說你處理過的水是不是達到澆灌的要求？目前我們證實可以達到大部分的水質要求，就是說排放水的標準，在校園要考慮的就是說污染指標，也就是病源界的指標，因為可能跟學生接觸，我們的大腸菌類也可以達到很顯著的消滅，我們也有另外的一個計畫，這個人工溼地處理後的污水，它跟成大校園的景觀池，我們去把它採過來，有一些衛生指標，事實上差異不大，也就是說人工溼地處理的污水衛生指標，甚至跟背景的景觀池的水差不多，所以我想在衛生的考量下，應該是沒什麼問題，讓它可以提供景觀和溼地生態，本來不是說犧牲，應該是改造成。

另外，不同的景觀出來，變成具有溼地生態的景觀出來，它的景觀可能比較單調，但是我們創造出來的景觀，可能多樣性的生物，讓溼地本身就有綠化美化的功能，當然你也可以把它變成教育的場所，比如說它有一些水生的植物、動物，你可以做一些介紹，讓學生增加這方面的知識。還有什麼問題嗎？如果有蚊蟲的話，該怎麼辦？如果有蚊蟲的話，我們現在也有方法，一般我們都是用生物方法，就是用一些魚類專門吃孑孓，像大肚魚和三星鬥魚，這個都可以得到很好的控制，像各位等一下

到二行社區，二行社區前面的水池，都可以看到三星鬥魚在那邊跳來跳去，它都在表面游動，第一個水池是最烈陽的地方，但是它寧願忍受沒有氧氣，也在前面的水池游來游去，因為那邊的蚊子幼蟲比較多，所以它會在這邊生長，你到二行社區可能會覺得說，有蚊子也可能有昆蟲的存在。若校園地質滲水或者土壤含鹽的話，怎麼辦？如果是地質滲水的話，依照我們的人工方式會做底層，這是比較容易一點，如果是土壤含鹽的話，也就是說你原來的土如果不適合植物生長，那你就去別的地方帶一些土回來改良土質了。