第四章 結果與討論
4.2 大社、仁武、林園工業區揮發性有機物削減策略
4.2.2 揮發性有機物削減策略評估
對於揮發性有機物最佳可行控制技術，本研究利用最佳化模式進行 消減策略之評估。考量揮發性有機物控制技術之處理效率、控制成本與 產業的合適性，配合不同情境下，求得各污染源揮發性有機物所需之削 減量。研究區域範圍內共有 92 個污染源，其中大社工業區污染源代號 為 DA，共計 15 個污染源(DA1~DA15)；仁武工業區污染源代號為 RA，
共計 53 個污染源(RA1~RA53)；林園工業區污染源代號為 LA，共計 24 個污染源(LA1~LA24)。
情境 A 之「削減總成本最小化」中，若以污染源削減量多寡排序，
以林園工業區之 LA16 廠所需削減量最大，須達 3280.091 ton/year，如表 4-10 所示。整體 NMHC 總削減量為 8649.96 ton/yaer，大約削減原有排 放量之 73.9%，削減行業別以化學材料製造業為主，且化學材料製造業 之揮發性有機物 BACT 為填充床/填充塔濕式洗滌。產生此結果之主要 原因為化學材料製造業之可行控制技術選項中填充床/填充塔濕式洗滌 屬於成本低廉且處理效率極佳之設備，整體表現優於其他行業之控制設 備，其次化學材料製造業之 NMHC 排放量較大，裝設處理效率高之控
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制設備即可達到削減總量目標。
表 4-10 情境 A：總成本最小化之評估結果
污染源 行業別(中類) 最佳可行控制技術 NMHC 排放量
(ton/year)
NMHC 削減 量(ton/year)
削減比例 (%) LA16 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 3381.54 3280.091 97.0 RA2 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 2077.96 2015.620 97.0 LA3 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 691.83 671.078 97.0 LA8 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 565.93 548.952 97.0 LA10 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 489.02 474.349 97.0 DA4 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 485.35 470.786 97.0 LA12 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 421.78 409.131 97.0 DA3 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 223.25 216.556 97.0 LA14 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 189.06 183.391 97.0 LA7 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 132.62 128.637 97.0 LA5 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 120.45 116.833 97.0 LA9 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 93.39 90.588 97.0 LA13 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 385.98 43.938 11.4 LA1 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 171.36 0.001 0.0 LA2 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗滌 131.72 0.001 0.0 LA6 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 143.47 0.001 0.0 LA11 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 193.88 0.001 0.0 LA19 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 66.52 0.001 0.0 DA1 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 76.93 0.001 0.0 DA2 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 185.38 0.001 0.0 DA5 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 68.05 0.001 0.0 DA6 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 156.56 0.001 0.0 DA7 化學材料製造業 填充床/填充塔濕式洗 177.50 0.001 0.0
總量 10629.53 8649.96 -
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由於情境 A 之削減策略為防治總成本最小，產生之結果較偏重於某 一種行業必須進行削減。為了公平性考量，本研究擬訂情境 B 以污染防 治總成本最小為目標，且各污染源須符合「削減相同比例」之限制進行 評估。表 4-11 為各污染源削減相同比例評估之結果，經 LINGO 求解後，
在防治總成本最小化之情況下，各污染源皆須削減 74.9%。以削減量多 寡而言，LA16 廠所需削減量最大，須達 2532.29 ton/year。最佳可行控 制技術評估結果中，化學材料製造業為纖維床洗滌器(濕式洗滌器)，化 學製品製造業為纖維床洗滌器(濕式洗滌器)，木竹製品製造業為蓄熱式 焚化爐 RTO，石油及煤製品製造業為噴霧室/噴霧塔濕式洗滌，印刷及 資料儲存媒體複製業為熱焚化技術與直燃式焚化，金屬製品製造業為文 氏洗滌器，非金屬礦物製品製造業為機械式輔助洗滌器，紙漿、紙及紙 製品製造業為機械式輔助洗滌器，基本金屬製造業為文氏洗滌器，塑膠 製品製造業為纖維床洗滌器(濕式洗滌器)。
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表 4-11 情境 B：削減相同比例之評估結果
污 染
源 行業別(中類) 最佳可行控制技術 NMHC 排 放
量(ton/year)
NMHC 削 減 量 (ton/year)
LA16 化學材料製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 3381.5370 2532.2890
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表 4-11 情境 B：削減相同比例之評估結果(續)
污染
源 行業別(中類) 最佳可行控制技術 NMHC 排放
量(ton/year)
NMHC 削減量
(ton/year)
RA51 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 29.7830 22.3032
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表 4-11 情境 B：削減相同比例之結果(續)
污染
源 行業別(中類) 最佳可行控制技術 NMHC 排放
量(ton/year)
NMHC 削減量 (ton/year) RA32 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0180 0.0135 RA49 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0150 0.0112 RA29 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0120 0.0090 RA44 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0120 0.0090 RA38 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0110 0.0082 RA46 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0110 0.0082
DA13 金屬製品製造業 文氏洗滌器 0.0100 0.0075
RA26 基本金屬製造業 文氏洗滌器 0.0080 0.0060
RA28 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0070 0.0052 RA31 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0070 0.0052 RA30 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0060 0.0045 RA35 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0050 0.0037 RA43 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0050 0.0037 RA39 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0040 0.0030
RA14 金屬製品製造業 文氏洗滌器 0.0030 0.0022
RA41 塑膠製品製造業 纖維床洗滌器(濕式洗滌器) 0.0030 0.0022
RA11 金屬製品製造業 文氏洗滌器 0.0010 0.0007
總量 11711.511 8649.9607
情境 C 以「削減污染源數目最少」為目標，希望往後在實行上較易 掌控污染源削減情形。表 4-12 為其結果，為了達到削減總量之目標，且 符合削減污染源最少之目的，必須從大污染源進行削減。以削減量多寡 而言，LA16 廠所需削減量最大，須達 3280.09 ton/year，約削減原有排 放量之 73.9%。最佳可行控制技術評估結果中，主要削減之行業為化學 材料製造業，而其選定之最佳可行控制技術為填充床/填充塔濕式洗滌。
三種情境所需削減污染源個數，以情境 C 削減 10 個污染源個數最少，
其次為情境 A 之 23 個，削減污染源個數最多為情境 B，如表 4-13 所示。
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表 4-12 情境 C：污染源削減個數最少情境之評估結果
污染源 行業別(中類) 最佳可行控制技術 NMHC 排放量
(ton/year)
NMHC 削減 量(ton/year)
削減比例
(ton/year)
NMHC 削 減 總 量 (ton/year)
A
林園 15
23
5946.99
8649.96
仁武 1 2015.62
大社 7 687.34
B
林園 22
81
5590.32
8649.96
仁武 46 1977.02
大社 13 1082.62
C
林園 6
10
5695.98
9649.96
仁武 2 2276.33
大社 2 677.65
經由上述不同情境之設定下所獲得知各工業區污染削減量與削減總 成本如表 4-14 所示。
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表 4-14 削減 VOCs 之各種情境下之總削減量與削減總成本之比較
總削減量 (ton/yaer)
削減總成本 (NT$/year)
削減總成本排 序(少至多)
與削減總成本最少之情 境差(NT$/year)
情境 A 8649.96 2.8×106 1 -
情境 B 8649.96 3.0×106 3 2×105
情境 C 8649.96 2.9×106 2 1×105
各種情境削減總量與削減總成本之比較，情境 A、情境 B、情境 C 削減量皆為 8649.96 ton/year，是因為了滿足最低削減總量之限制式。雖 然各情境在削減總量相同，但在削減總成本卻有差異。情境 A 之削減總 成本 2.8×106 元最低，其次為情境 C 之 2.9×106 元，削減總成本最高為 情境 B 之 3.0×106 元。情境 A 之削減總成本最低主要原因為該情境不受 其它限制(如削減相同比例或削減污染源數目最少)所影響，使得模型在 選擇處理技術時可依據成本為唯一考量；而情境 B 削減總成本最高之原 因，在於模型要求每個污染源皆須有相同比例之削減責任，以致部分削 減成本較高之行業亦須進行污染控制，使得總成本提高；而情境 C 之削 減總成本會較情境 B 低之原因，則在於：雖然被選入之污染源削減比例 皆高，但其使用較低廉之控制設備，使得在相同削減總量情況下，情境 C 削減總成本仍低於情境 B。
4.3 抵換交易區域劃分
為避免因抵換交易區域之差異，加劇高危害風險區域之環境污染現
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況，並考量執行複雜度以及劃分精細程度下，本研究採用兩種抵換交易 區域劃分方法，以提供決策者依行政需求或政策導向選用之：(1) 模糊 聚類分析法；(2) 區域人口總暴露風險分級法。本研究以高屏空品區邊 界進行案例分析。抵換交易區域劃分之成果與分析討論如下：
4.3.1 模糊聚類分析法
模糊聚類分析法為將定量數值與定性描述用一科學方式進行客觀比 較，以判斷各區域與所有因子之關係程度。本研究基於健康危害風險之 考量，選用人口密度、土地利用類型、大氣擴散條件，以及空氣品質現 況等四項因子進行區域劃分。人口密度以鄉鎮區為單位，當人口密度較 高時，該地區所受影響之人口數相對較高；土地利用類型為各鄉鎮區工 業面積占總面積之百分比，當土地利用類型以工業為主時，該地區之排 放污染源多，對周遭居民健康危害相對較高；大氣穩定度則以混合層高 度表示，當該地區大氣擴散條件較差時，因污染物不易受大氣擴散作用 稀釋，導致長時間累積，進而提高該區居民之健康危害風險；空氣品質 現況則以鄉鎮區為基本單位，計算民國九十七年至九十九年之臭氧濃度 三年平均值並繪製分佈圖，當臭氧濃度較高，代表該區空氣品質現況較 差，居民健康危害風險較高。模糊聚類分析法劃分區域之過程，包括隸 屬度計算、模糊相似關係度計算、模糊相似關係矩陣計算，及截矩陣計 算等，圖 4-2 與圖 4-3 分別為模糊相似關係矩陣及模糊等價關係矩陣計 算示意圖。透過上述計算可取得各區與各因子之關係程度，並隨λ 值之 變動繪製出聚類動態分析圖。圖 4-4 為高屏空品區區域劃分動態分析圖，
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決策者可依劃分區域大小需求不同而取不同的λ 值。圖 4-5 為不同 λ 值 下區域劃分之成果，其劃分成果整理如下：
(1) 當λ=0.803，高屏空品區劃分為兩類，即(a)小港區與(b)其它鄉鎮 區；
(2) 當λ=0.835，高屏空品區劃分為三類，即(a)小港區，(b)旗津區，
(c)其它鄉鎮區；
(3) 當λ=0.861，高屏空品區劃分為四類，即(a)小港區，(b)旗津區，
(c)鹽埕、三民、新興、前金、苓雅、前鎮、鳳山區，及(d)其它 鄉鎮區；
(4) 當λ=0.868，高屏空品區劃分為五類，即(a)小港區，(b)鼓山、左 營區，(c)旗津區，(d)鹽埕、三民、新興、前金、苓雅、前鎮、
鳳山區，及(e)其它鄉鎮區。
選取不同 λ 值將截取出不同之截矩陣，使區域劃分數目不同，決策 者可依實際環境考量與行政需求劃分出合理之抵換交易區域。
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圖 4-2 模糊相似關係矩陣計算過程示意圖
圖 4-3 模糊等價關係矩陣計算過程示意圖
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圖 4-4 模糊聚類分析法動態分析圖
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二類 三類
小港及其它區域 小港、旗津及其它區域
四類 五類
小港、旗津各為一類
鹽埕、三民、新興、前金、苓雅、前鎮、
鳳山為一類 其它地區為一類
小港、旗津各為一類
鹽埕、新興、三民、前金、苓雅、前鎮、
鳳山
鼓山、左營為一類 其餘為一類區域
圖 4-5 模糊聚類分析法高屏空品區區域劃分成果
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高屏空品區各項因子平均值分別為人口密度：3,126.7 人/km2；工業 區土地利用面積比例：3.4%；臭氧濃度三年平均：32 ppb；混合層高度：
450 m。其中，小港區之人口密度：3,861 人/km2、臭氧濃度年平均值：
29 ppb、工業區土地利用面積比例：31.8%，以及混合層高度：470 m，
多項因子皆高於平均值，尤其工業土地利用類型占總面積之 31.8%，居 高屏空品區之冠，因此，小港區被歸類為獨立區域。此外，旗津區各因 子之表現亦異於其他地區，其人口密度為 20,476 人/km2、臭氧濃度年平 均為 29.5 ppb、土地利用類型為 16.1 %、混合層高度 480 m。。由於鹽 埕、三民、新興、前金、苓雅、前鎮、鳳山等七個區域之各項指標表現 皆相近，故被歸類為相同類型區域。例如在工業區土地面積比例之指標 上，鹽埕區：2.9 %、三民區：4 %、新興區：0.4 %、前金區：0.5 %、
苓雅區：1.2 %、前鎮區：8.8 %、鳳山區：3.7 %，相較於小港區與旗津 區皆低。
由以上分析結果可知，高屏空品區內存在人口密度及工業密集度分 佈不均之情況至為明顯，因此在模糊聚類分析法中此兩項因素成為主要 影響因子，故在揮發性有機物抵換交易比例訂定上，考量環境特性之差 異確有其必要性。