訪談者:荊樹人教授
整理者:濕地小尖兵
1
:請問教授嘉南藥理科技大學人工濕地研究室,是從民國幾年開始的?研究些什麼?
1
:嘉南藥理科技大學人工濕地研究,是從民國八十四年起,由探討水生植物對水中污染物去除能力的研究開始,在行政院國科會和嘉南藥理科技大學的補助下,逐步對人工濕地系統處理、二仁溪水、受污染地下水、校區廢污水、含重金屬及農藥廢水等進行相關的研究。
2
:教授你是什麼原因下,去做這個二行社區的人工溼地,是什麼時候開始?
2
:九十年四月間,台南縣仁德鄉二行村社區,在台南縣環保局和綠手指關懷協會的推動下,向我們表示希望能將人工濕地的技術應用在二仁溪淨化的想法,並向行政院環保署提出了「環保示範社區計畫」,進而獲得政府的經費補助下所進行的。
3
:那這個計劃案的作用是什麼?
3
:本計劃的最主要目的,是利用人工濕地處理社區家庭污水,以減少二仁溪污染負荷的方式,達到河川水質淨化的目標。在我們之規劃設計下,二行村人工濕地系統,於九十年底完成硬體建設部分,開始處理該社區部分污水。未來,此一全國首座以社區污水為處理目標之示範性人工濕地實場系統的操作結果,將可作為其他社區或機構實際應用的設計參考。
4
:教授現在國內的人工溼地技術的發展到什麼階段了?
4
:國內人工濕地技術的發展仍屬萌芽階段,有關人工濕地應用於水污染防治上之生態設計人工濕地種類、構造、原理、功能、濕地植物及國內外案例,及人工濕地在野生動物保育與景觀美化之規劃管理。所以我們希望研究人工濕地技術可能面臨的問題,以進一步幫大家釐清對這個技術的一些疑惑。
5
:自然溼地和人工溼地有什麼差別?
5
:「自然濕地」是經由長時間所形成的一種生態系統,目前在全世界均將濕地視為保護的對象,因為濕地系統是許多生物物種棲息的地方。濕地的減少會導致許多動植物、昆蟲類、微生物等滅絕的危機。然而「人工濕地」則是以人為操作與控制的方式,利用濕地生態系統淨化水質的一種技術,因此亦可以視為一種廢污水處理設施。既然是處理設施,當然其處理廢污水的效果可經由人工的操作加以控制。
6
:人工溼地有什麼特性是自然溼地沒有的?
6
:人工濕地不但具有濕地可以淨化水質的各種機制與特性,包括:過濾、吸附、沉澱、生物分解、生物吸收等,同時也擁有濕地的景觀,及提供生物棲息的場所。更由於其淨化水質所需的能源為太陽能驅動,淨化過程則完全依循自然淨化的程序。因此人工濕地便因為具有省能源、低成本、不需添加化學藥劑、操作維護簡單而受到青睞。但是具有各種優點的同時,人工濕地也承受了濕地先天的缺點,那就是緩慢的淨化過程。自然的淨化程序固然節省了操作成本及能源,但其緩慢的處理程序,需要較大的土地面積來達成所要求的處理速率。因此,完全任由其發展的人工濕地系統,在經過若干時間之後,便會步入老化而與自然濕地類似,其淨化水質的功能也將更加遲緩,甚至將停頓對某些物質的去除能力。
7
:那要如何改善?
7
:為了改善上述人工濕地的缺點,進而有效的利用有限的土地來完成最大的處理效能,適當的人工操控是必須的。但是,影響人工濕地行為的因素非常繁複,包括:濕地的地理位置、水生植物的種類、廢污水的特性、季節的變化等。有許多客觀條件是無法改變的,如熱帶地區較寒帶地區適用此一技術。不過,仍有一些人為可以操控的參數可供我們控制人工濕地系統,讓其達到最佳化的狀態。同時,人工濕地系統也有數種不同的型式,可經由工程設計的方式做最有效的安排與應用。
8
:這個計畫有哪些團隊及教授參與?
8
:有鑒於此,嘉南藥理科技大學人工濕地研究團隊於過去五年,結合不同專長的教授,包括:生物廢水處理、植物學、微生物學、土壤學、流體力學等,建立數個試驗型的人工濕地系統,針對受污染的河川水及地下水、養殖廢水、校區廢污水、人工配置含有重金屬及農藥廢水等,進行處理效能的探討。並且也針對台灣南部地區不同水生植物進行測試,以便歸納出適用於人工濕地處理廢污水的本土型植物種。同時本研究團隊也在八十六至八十八年度,參與成功大學環境工程系溫清光教授所提出之整合型計畫中,在國科會永續發展會的經費補助下,進行有關「水產養殖廢水之人工濕地處理及循環再利用之研究」與「污染物在濕地系統中宿命研究」。此一整合型計畫中,還包括中山大學楊磊、邱文彥、高志明等教授,海洋大學李志遠教授,及屏東科技大學郭文健教授等所進行之子計畫。
9
:人工溼地對於廢水有幫助嗎?
9
:在過去五年內的研究結果顯示,人工濕地對於廢污水中之有機物、營養鹽、重金屬、除草劑、大腸桿菌等,均具有去除的效果。
雖然影響濕地系統淨化行為的變數很多,但是人為可以控制的參數並不多。我們可經由水力負荷、水生植物生長、不同人工濕地系統之組合等方面進行。舉例說明,如果可以將水力負荷增加一倍,那麼達到相同處理水質所需要人工濕地的面積則可以減少一半;水生植物快速的成長則可以加速物質在濕地系統中轉換的速率,以增進去除的效能;不同系統的組合可以針對各系統對於不同污染物去除效能,做最有效的安排與操作。但是這些操控參數的獲得與整理,必須在規劃嚴謹的研究方法下才能得到有意義的結果,這往往需要比較長時間進行。
10
:人工溼地有失敗的案例嗎?然後是因為哪些原因而失敗的?
10
:事實上,人工濕地也有失敗的案例。如果不去謹慎評估系統的操作,導致污染物負荷過高,不僅水質無法淨化很可能因為濕地環境惡化造成水生植物的死亡,使得整個系統成為一灘臭水塘。所以,在各界開始關注此一技術的同時,我們必須提出幾個看法:
1.人工濕地系統並非萬能的技術,它也不能完全取代傳統的廢水處理技術。
2.規劃前需先評估是否符合人工濕地設立條件,包括土地取得問題、居民接受意願、地理氣候條件、多功能用途。
3.濕地技術雖然為自然處理法,仍應與專業人士討論其生態、水力等相關設計,審慎評估後再進行建造,才能發揮人工濕地的效能。
4.濕地系統的操作維護,雖然較一般傳統廢水處理廠要簡單很多,但是,人工濕地一旦建立後,仍須定期作必要之管理與操作比如說水流控制、植物採收,不能憑靠其為自然淨化程序,讓它任意發展、蔓草叢生、水流肆溢。
11
:人工溼地在污水處理上有哪些幫助?
11
:國內的河川及水庫因為長期受到污染,污染輕微者造成優養化,污染嚴重者水體本身不但厭氧而發出臭味,還可能帶有毒性物質而造成水源的破壞。對於水資源十分有限的台灣地區而言,這是關於民眾安全生存的重要課題。綜合國內河川污染的原因,主要為三個來源:工業廢水、畜牧廢水、及生活污水。環保主管機關對於前二者污染源防治上有較確實的法規執行及管理。但是一般生活污水則需依靠下水道系統的建設,將生活污水截取引至污水處理廠處理,才能有效管理。但是根據環保署的預估,到民國100年全國下水道系統能夠涵蓋的生活污水,只佔整個污水量的百分之二十五。換句話說,十年後在理想狀況之下,仍有百分之七十五的生活污水繼續在沒有淨化的情況下,繼續污染我們的河川。而這百分之七十五的生活污水絕法負擔。因此,解決國內鄉村型社區生活污水的污染問題,需有大多數分布在都會區以外的鄉村地區,污水的產生及排放分散,若要集流後處理,截流管線工程所費不貲。
12
:教授做這個溼地的時候有沒有得到一些民眾的支持?
12
:民國九十年四月間,台南縣仁德鄉二行村社區在台南縣環保局以及綠手指生態關懷協會的推動下,向我表示希望能利用人工濕地技術淨化二仁溪。進而在行政院環保署的經費補助下,成為全國八個環保示範社區計畫之一。我們有鑒於二行社區全體村民一致的熱心參與,台南縣環保局及綠手指等協會全力的協助與支持,嘉南藥理科技大學也基於敦親睦鄰的原則,贊助經費等情況之下,便義不容辭地全力參與此計劃的進行。
13
:這個計劃案提了些什麼想法及目標?
13
:在「二行村環保示範社區計畫」中,我們提出了一個經濟、有效的方法構想,來解決鄉村型社區之生活污水污染問題。即是利用既有的排水管渠收集了社區生活污水,於污水匯集處附近地點,在土地取得無虞及居民全力配合下,設置了低成本人工濕地生態系統處理生活污水,以降低水體污染負荷。除了污水處理功能外,此濕地系統並朝以下多功能目標進行規劃,包括:
1.處理水回收再利用於園藝澆水、農地灌溉等用途。
2. 濕地周邊綠美化後增加景觀,作為民眾休息場地。
3. 生態系統穩定後,作為生態教學之自然教材。
4. 提供學術研究,成果可作為國內濕地技術發展之參考。
14
:教授是不是每個社區都可以做人工溼地?
14
:我們很興奮能有此機會將研究成果,實際應用於環保問題的解決,並藉此服務社區。不僅在初步的規劃設計上,乃至於未來操作管理上,將以審慎務實的態度逐步完成各項研究的課題以建立更具體的設計參數,以供其他適用社區應用的參考。我們也願意持續為需要協助的社區或單位服務,不過不是每一社區均適合使用人工濕地技術,其可行性應經務實、謹慎地評估,將經費、人力、物力做最有效的應用,以免問題沒有解決反而浪費了社會珍貴的資源。筆者在九十年十月由行政院環保署委託台視文化公司於淡水所舉辦之「環境教育志工團培訓計畫」之水污染防治課程中,曾經提出國內目前適用人工濕地技術的對象及其理由。有興趣的社區或單位,可先自行客觀地評估。另外,還有以下幾點因素會影響濕地技術應用的可行性,需於考慮:
1. 社區的自然環境:地點、氣候條件是否適合。
2. 環保主管機關的立場:國內有關人工濕地技術的法制規定尚未明確。
3. 社區居民的共識:土地的取得、居民參與的程度、系統的操作與維護的一些工作。
4. 對此技術的了解:廢污水的的特性、技術考量像流量、污染負荷、 氣候、水質檢驗。
<感謝荊樹人教授提供網路資料>