主觀判斷採樣設計

2.1 概述

涉及以「人」為主觀的認定來作為採樣判斷的設計方法，被賦予 許多名稱，例如主觀判斷（judgmental）採樣、權威式（authoritative）

採樣、目的（purposive or subjective）採樣或非統計（non-statistical）

採樣等等。為便於敘述，本書以主觀判斷採樣（Judgmental Sampling）

稱之，並於文中簡稱 JS 表示之。

JS 又可分為專家或非專家式的主觀判斷，其差別在於判斷的人 是否具有專業知識。專家式的 JS 就是獨立以專業的判斷來決定所需 採集的樣品，而不需要任何隨機採樣的型式。當污染場址有可靠的環 境背景資訊和污染沿革可資追蹤時，JS 是非常直接有效的採樣方式。

事實上，不論是採用 JS 或是以統計學為理論基礎的統計採樣設計，

都可作為採樣規劃的依據。其間之區別在於：當可信賴度需要被量化 時，吾人可採用統計採樣方式加以規劃設計；但是當採樣的經費受到 限制時，那麼 JS 方式就可以適度地加以考慮選擇（USEPA, 1998）。

2.2 適用情況

美國 EPA 在「土壤樣品篩選指引」中提到：受污染的土壤如果 沒有昂貴及詳密的採樣規劃，一般的調查技術及統計方法是無法精確

地建立土壤污染的平均濃度。因此，建議以 JS 設計進行土壤污染場 址的調查時，專家應該在場內找出 2-3 個懷疑有受到高度污染的區 域，並鑽洞採樣。鑽洞採樣的樣品其任一個別的平均污染濃度若超出 一般未受污染地區篩選樣品的值，則應執行另一額外的調查工作。因 此，JS 即適用於下列狀況：

（一） 該污染場址已建立有小規模之環境污染狀況調查。

（二） 需要採集某些少量的樣品，進一步加以分析或鑑定。

（三） 該污染場址已有長期之污染歷史，和物質等相關特性之資料 者。

（四） 採樣的目的只是要確認土壤場址是否有受到污染（如果發現場 址受到污染，隨後可能要再進行一次或更多次的統計採樣）。

（五） 緊急因素之考量排除統計採樣設計。

2.3 限制條件

JS 的主要優點就是在預算經費有限，無法以統計採樣執行時，JS 可配合經費的需求，規劃適度的採樣設計，以執行採樣的任務，而不 需過度消耗計劃的資源。

然而其缺點就是在調查的可信度（不確定度）方面，JS 設計沒 有辦法提供正確量化的數據，除此之外，JS 規劃也限制了對採樣單

2.4 執行步驟

由於 JS 乃以專業判斷的方式去規劃採樣設計，因此在執行 JS 設 計之前，有些專業的學術教育及職業訓練是必需的。例如以 JS 設計 進行調查地下土壤污染的問題，專家必須考量以下的因素：

一、 土壤性質會影響污染物的移動，如質地、分層及水分含量等。

二、 進行調查污染物的物理及化學特性，如溶解度、揮發性及反應性 等。

三、 污染物釋出的方式，如表面溢流、土壤或掩埋垃圾濾出的污染 物、地下儲槽或水管的滲出物。

四、 污染物釋出及持續的時間。

五、 污染物已被釋出的量。

此外，要以 JS 處理特定地下水污染的議題，最常須考慮的因素 如下：

一、 進行調查污染物的物理及化學特性，如溶解度、揮發性、反應性 及密度等（觀察是否有浮在液面或沉在下面的非水相層，並加以 敘述之）。

二、 污染物移動穿過不飽和水層的各種可能效應，會影響污染物於何 時、何地進入含水層。

含水層前它的化學特性已受到改變。

四、 污染場址底下含水層的深度及厚度。

五、 每一含水層內地下水流動的方向和速率，以及這些參數的變異 性。

六、 含水層的特性導致污染物在蓄水層內以橫向和垂直的方向分散 開來。

七、 許多自然衰減的作用可能影響到污染物在地下水中如何的移動。

2.5 與其他採樣設計之搭配

有兩種情況，JS 常和其它的採樣設計一起結合使用：

一、 當污染場址有分層時，JS 可用於一個或多個分層的採樣設計，

這種情況是很典型的適合於小規模且已知有污染物釋出地區的 土壤污染調查，當被懷疑有污染的區域被認定有分層時，JS 設計 就規劃採取被懷疑有污染的那層，而其它的分層則以統計採樣執 行之，而每一分層的邊界和範圍也是以獨立判斷來決定。

二、 當以 JS 設計所採集的樣品，其檢測值超過該地區篩選樣品的標 準值，則可能需配合其他採樣設計做進一步的調查確認。根據一 些的歷史資訊，以及由 JS 階段所獲得的數據資料，在隨後的調 查階段常會引入一些如本指引所敘述的統計採樣設計。

2.6 應用案例

一、成功的目測法

某企業主想知道欲購買的設備是否會對環境造成污染，結果發現 在一個大約 500 平方公尺的區域，有八塊形狀不規則呈藍綠色的污染 區塊（大小大約從 10 平方公分到 1 平方公尺）。這些污染區塊是由於 該設備所排出之廢棄物所導致的。因此，該企業主就以每一目視受污 染的區塊皆採集一個樣品，並執行銅含量的分析，假如有任一採樣點 銅含量的檢測值落在比管制值高的次方範圍（order）內的話（假設管 制值為 10^-5，則一個order之範圍為 10^-4-10^-5），他要求賣方要負責後續 採樣調查所需的經費，以便更能描繪土壤銅污染的情況，並以此判定 評估是否要進行土壤的復育。

二、成功的觀察法

環保單位擬將某廢棄工廠納入污染場址的評估，並訪談離職員 工，得知該廠址的特性為利用排水管將廢棄物傳送到過濾場處理，並 分別規劃了數種許多不同的採樣設計，其中 JS 設計被規劃用來調查 這條 30 公尺長的排水管；而過濾場則規劃以棋盤式的統計採樣設計 進行調查。主要是因為這條排水管安裝在工廠的地下室，容易接近，

不僅可以目視觀察，也可以再以閉路電視檢視管壁是否腐壞或有裂 縫，同時環保單位也觀察到每三米長的排水管就有一些接頭，這些接

頭或多或少都有鬆動及鬆脫的現象。因此，JS 設計便以此特性進行 規劃採樣，在地下室每一水管接頭處的附近及水管脫掉的地方做記 號，每一個有標記的地方皆單獨地採集一個樣品，並送到實驗室進行 檢測分析，結果要與「以風險為基礎所列出可能有潛在污染地區」的 篩選樣品值做比較分析。

三、失敗的主觀判斷

某地方主管沿河岸指著河中顏色比較黑的沉積物，就大叫「這裡 有污染」。很明顯這樣的採樣設計，僅是憑長官很主觀地以沉積物的 顏色變化，而認定是有受到污染，結果導致檢測的結果濃度範圍相當 的寬（也就是會造成統計時變異數相當的大）。後來的調查結果亦顯 示，若不考慮污泥的顏色進行採樣，將使得變異數侷限在一定的範圍 內，並可以含括所有的濃度。這個結果顯示以執行長官依沉積物顏色 之變化指定採集的樣品的方式，並沒有比隨機採樣來的好。

以上案例顯示，如果以主觀的認定去採集樣品，進而推論到樣本 母體，是很容易被誤導而發生錯誤的。應該依靠專業知識去判斷，或 是佐以統計方式加以確認，始可避免人為的偏見產生。