環境與能源設施之空間性評估指標

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國立交通大學

環境工程研究所

碩士論文

環境與能源設施之空間性評估指標

Spatial assessment indicators for environmental and

energy facilities

研究生：翁育農

指導老師：高正忠教授

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環境與能源設施之空間性評估指標

Spatial assessment indicators for environmental and

energy facilities

研究生：翁育農 Student：Yu-Nong Wong 指導教授：高正忠 Advisor：Jehng-Jung Kao 國立交通大學環境工程研究所碩士論文 A Thesis

Submitted to Institute of Environmental Engineering College of Engineering

National Chiao Tung University In Partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Master of Science

in

Environmental Engineering July, 2007

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

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i

摘要

環能設施與民眾的日常生活息息相關，有必要建立指標評估其對週遭民眾的影響或效應。然而目前環能設施相關指標大多以數量或平均值表示，此方式雖可用以評估概況，但無法反應環能設施分佈對居民影響的空間差異性，亦不易了解各區域實際改善的進展。故本研究發展空間性評估指標，以探討環能設施對居民之空間性影響。本研究以台中市的環能設施為案例，發展三種類型的空間性指標：健康風險、易達性及鄰避潛勢指標。空間性健康風險指標主要用以評量焚化爐及火力發電廠等大型環能設施所排放的氮氧化物、硫氧化物與戴奧辛等污染物對台中市居民所造成的健康風險。首先使用空氣品質模式 ISCST3，以大型環能設施為中心，模擬大型環能設施所排放的污染物對台中市所造成的空氣污染濃度增量分佈，計算台中市民眾因大型環能設施所排放污染物所造成的致癌與非致癌健康風險，並依據指標結果，分析不同區域所承受的健康風險。空間易達性指標主要針對資源回收站、開放空間與機車定檢站等三種環能設施分析民眾的易達性。易達距離是依據人類步行或機車行駛速度為基準，並以易達指標評估設施分布狀況的改善空間。空間鄰避潛勢指標是用以評估變電所及高壓輸電線二種環能設施的鄰避潛勢，鄰避潛勢影響範圍是依據相關文獻與法規標準訂定，且配合家戶分佈推估受影響的人口數。此指標可用以了解設施對民眾的鄰避潛在影響，亦可用以評估設施位置的合適度。本研究除了以台中巿為案例示範如何計算這些指標，並分別分析各指標值的分佈，以期有效評估環能設施的空間差異性。關鍵字: 空間性指標、健康風險指標、易達性指標、鄰避潛勢指標

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ii

Abstract

Environmental and energy facilities (EEFs) are closely related to our daily life. Developing appropriate indexes to assess their spatial effects on adjacent residents are thus important. However, most environmental or energy indexes are computed based on a total or average value that can not evaluate the spatial effect caused by the distribution of EEFs. This study was thus initiated to develop spatial assessment indexes for EEFs.

Three types of spatial indexes for assessing health risk, accessibility, and NIMBY potential were developed and applied to the EEFs in Taichung City. The spatial health risk index was proposed for analyzing the health risk imposed by the pollutants emitted from two incinerators and a power plant. The distribution of pollutant ambient concentrations was estimated by using the ISCST3 simulation model. The spatial health risks of different regions were illustrated and discussed. Several spatial accessibility indexes, including distance, the number of accessible facilities, and served population, were developed for analyzing the accessibilities of three EEFs, including recycle stations, open spaces, and motorcycle emission inspection stations. The accessible distance to facilities is defined based on typical human walking speed or driving speed. The spatial NIMBY potential index was proposed to estimate the population within a pre-defined NIMBY distance to a power distribution substation or a high-voltage transmission line. This index can assess the potential NIMBY effect of a facility. A case study for Taichung City was implemented to demonstrate the determination of the proposed spatial assessment indexes. The distributions of the index values were analyzed and discussed for assessing the spatial effects caused by different EEFs on adjacent residents.

Keywords: Spatial assessment index; Health risk index ; Accessibility index ; NIMBY potential index; Sustainable environmental systems analysis.

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iii

目錄

中文摘要... i 英文摘要... ii 目錄... iii 表目錄... v 圖目錄... vii 第一章前言... 1 1.1 研究緣起... 1 1.2 研究目的... 3 1.3 研究架構... 4 1.4 論文內容... 6 第二章文獻回顧... 8 2.1 環能設施空間健康風險評估及空間性指標 ... 8 2.2 環境設施空間易達性及空間性評估指標 ... 10 2.3 環能設施空間鄰避潛勢及空間性評估指標 ... 13 第三章環能設施空間健康風險指標... 20 3.1 周界濃度模擬分析 ... 20 3.2 空間健康風險評估方法 ... 20 3.3 空間健康風險指標 ... 22 3.4 案例分析 ... 23 第四章環境設施空間易達性指標... 41 4.1 環境設施易達範圍之訂定 ... 41 4.2 資源回收點易達性指標之建立 ... 42 4.3 開放空間易達性指標之建立 ... 49 4.4 機車定檢站易達性指標之建立 ... 52

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iv 第五章環能設施空間鄰避指標... 82 5.1 環能設施影響區域之訂定 ... 82 5.2 環能設施鄰避潛勢指標 ... 83 5.2 案例分析 ... 84 第六章結論與建議... 94 6.1 結論... 95 6.2 建議... 96 參考文獻... 97

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v

表目錄

表 1 台灣現有焚化爐... 15 表 2 開放空間之易達距離相關研究整理表... 16 表 3 相關文獻之易達性指標方法及定義... 16 表 4 影響距離之定義... 17 表 5 國外安全低頻電纜設置規範... 18 表 6 現存濃度... 26 表 7 單位風險值... 26 表 8 參考劑量... 26 表 9 大型環能設施污染物排放狀況... 27 表 10 台中市各區的累積致癌負荷值與累積危害負荷值... 28 表 11 各種因子下之平均步行速率... 55 表 12 平均步行速率不同時間下之易達距離... 55 表 13 台中市資源回收點資料... 55 表 14 台中市各區一般資源回收站數量... 55 表 15 台中市各區民眾至一般資源回收站-距離分佈與易達率 ... 56 表 16 台中市各區民眾至一般資源回收站-易達點數分佈與不易達率... 56 表 17 台中市各區廢容器資源回收點數量... 57 表 18 台中市各區民眾至廢容器資源回收點-距離分佈與易達率 ... 57 表 18 台中市各區民眾至廢容器資源回收點-易達點數與不易達率 ... 57 表 20 台中市各區民眾至廢乾電池資源回收點數量... 58 表 21 台中市各區民眾至廢乾電池資源回收點-距離分佈與易達率 ... 58 表 22 台中市各區民眾至廢乾電池資源回收點-易達點數分佈與不易達率... 58

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vi 表 23 台中市各區民眾至開放空間-距離分佈與易達率 ... 59 表 24 台中市各區開放空間-易達面積分佈與不易達率 ... 59 表 25 台中市各區機車定檢站數量... 59 表 26 台中市各區民眾至機車定檢站-距離分佈與易達率 ... 60 表 27 台中市各區民眾至機車定檢站-易達點數與不易達率 ... 60 表 28 變電所鄰避潛勢影響區內的民眾數量... 86 表 29 各個變電所鄰避潛勢影響區域內的民眾數量... 86 表 30 高壓輸電線鄰避潛勢影響區域內的民眾數量... 87 表 31 變電所與高壓輸電線之鄰避潛勢影響率... 87

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vii

圖目錄

圖 1 研究流程圖... 8 圖 2 致癌風險或危害風險超過可接受上限之人數指標示意圖 ... 29 圖 3 台中市行政區域圖... 30 圖 4 人口分佈網格圖... 31 圖 5 台中市各網格戶數... 32 圖 6 台中市區及周遭大型固定污染源位置示意圖 ... 33 圖 7 台中市各網格硫氧化物的增量濃度 ... 34 圖 8 台中市各網格氮氧化物的增量濃度 ... 35 圖 9 台中市各網格戴奧辛的增量濃度 ... 36 圖 10 台中市網格致癌風險值... 37 圖 11 台中市各網格危害風險值... 38 圖 12 台中市各網格致癌負荷值 ... 39 圖 13 台中市各網格危害負荷值... 40 圖 14 易達點數指標計算方法... 61 圖 15 單一資源回收點服務戶數指標計算方法 ... 61 圖 16 服務戶數指標計算方法-易達區域重疊時 ... 62 圖 17 ㄧ般資源回收點分布與 A/B/C 級易達區域圖 ... 63 圖 18 台中市區ㄧ般資源回收站 A 級易達率... 64 圖 19 台中市各區ㄧ般資源回收站不易達率 ... 64 圖 20 ㄧ般資源回收站 A 級(175m 內)易達距離內之服務戶數... 65 圖 21 ㄧ般資源回收站 B 級(350m 內)易達距離內之服務戶數 ... 65 圖 22 ㄧ般資源回收站 C 級(500m 內)易達距離內之服務戶數... 66 圖 23 廢容器資源回收點分布與 A/B/C 級易達區域圖 ... 67 圖 24 台中市各區廢容器資源回收點 A 級易達率... 68

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viii 圖 25 台中市各區廢容器資源回收點不易達率 ... 68 圖 26 廢容器資源回收點 A 級(175m 內)易達距離內之服務戶數... 69 圖 27 廢容器資源回收點 B 級(350m 內)易達距離內之服務戶數... 69 圖 28 廢容器資源回收點 C 級(500m 內)易達距離內之服務戶數... 70 圖 29 廢乾電池資源回收點分佈與 A/B/C 易達區域圖 ... 71 圖 30 台中市各區廢乾電池資源回收點 A 級易達率... 72 圖 31 台中市各區廢乾電池資源回收點不易達率 ... 72 圖 32 廢乾電池資源回收點 A 級(175m 內)易達距離內之服務戶數.. 72 圖 33 廢乾電池資源回收點 B 級(350m 內)易達距離內之服務戶數.. 73 圖 34 廢乾電池資源回收點 C 級(500m 內)易達距離內之服務戶數.. 73 圖 35 易達面積方法--示意圖... 74 圖 36 開放空間-單一開放空間服務戶數計算方式 ... 74 圖 37 開放空間-重疊開放空間服務戶數計算方式 ... 75 圖 38 台中市開放空間分布與 A/B/C 級易達區域圖 ... 76 圖 39 台中市各區開放空間 A 級易達率... 77 圖 40 台中市各區開放空間不易達率 ... 77 圖 41 開放空間 A 級(175m 內)易達距離內之服務戶數... 77 圖 42 開放空間 B 級(350m 內)易達距離內之服務戶數 ... 78 圖 43 開放空間 C 級(500m 內)易達距離內之服務戶數 ... 78 圖 44 台中市機車定檢站分佈圖... 79 圖 45 台中市機車定檢站易達區域... 80 圖 46 台中市各區機車定檢站 A 級易達率... 81 圖 47 台中市各區機車定檢站不易達率 ... 81 圖 48 機車定檢站易達距離(800m)內之服務戶數... 81 圖 49(a) 變電所各級影響範圍示意圖... 88 圖 49(b) 高壓輸電線各級影響範圍示意圖 ... 88

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ix 圖 50 台中市變電所分布圖... 89 圖 51 台中市高壓輸電線分布圖... 90 圖 52 台中市變電所鄰避潛勢影響區域圖... 91 圖 53 台中市高壓輸電線鄰避潛勢影響區域圖... 92 圖 54 台中市單一變電所影響當量人口數分布圖... 93

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第一章前言

1.1

研究緣起

在現代化的過程裡，為了因應一些環境問題或民生需求，建設了一些會對環境或民眾產生影響的環境與能源設施(以下簡稱環能設施)包含會對環境有正面影響的設施，如：資源回收點、開放空間與機車定檢站…等，亦包含一些解決環境問題或民生需求，但會對環境造成負面影響的設施，如焚化爐、發電廠與變電所…等。這些環能設施與周遭民眾的生活息息相關，因而有必要建立指標評估其對週遭民眾的影響或效應。然而目前一些環境相關指標(e.g., Sustainable Seattle, 1998；JCCI, 2004；臺北市政府, 2004) 多以數量或是平均值來表示，雖可以評估環能設施在地方上分佈之比例，但是無法確切地表現出環能設施的分佈對民眾影響之空間差異性與公平性，亦無法瞭解各區域實際改善的情形。例如 Jacksonville 城市之 Quality of Life Progress Report (JCCI, 2004)中，雖提出了平均每千人有多少公園綠地指標，但此指標只提供一個平均值，無法反應綠地的分佈狀況及民眾的易達性等問題。其他當在評估環能設施所造成的健康風險及潛在鄰避效應亦有類以的問題，為了改善這些問題，本研究因而針對一些環能設施發展了空間性健康風險、空間鄰避指標、空間易達性等三種評估指標，以反應環能設施對周遭民眾的影響及效應。空間性健康風險指標乃是用於評估環能設施所排放的空氣污染物所造成的民眾健康風險，由於一些環能設施會排放一些會威脅到人體健康的污染物，例如焚化爐及火力發電廠，雖然焚化爐協助處理固體廢棄物，屬環保設施，但其排放的二次污染物(如：氮氧化物、硫氧化物與戴奧辛…等) 可能會影響人體健康(Mansur, 1996；Yves Jammes, 1998；Tsai, 1998；USEPA, 1994)，而火力發電廠雖然是為了民生用電需求而建設，但其排放之污染物，亦會造成人體健康上的危害。然而一般在評估空氣污染物排放問題時，經常只著重於其在大氣中的濃度分佈，而忽略了人口的分佈，導致不瞭解空氣污染物對不同區域民眾所造成的健康風險。不過，在評估污染物所造成的空間性健康風險前，仍然需要先評估污染物的可能分佈情況，一 1

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般是採用空氣品質模式來模擬，本研究因而採用 ISCST3 (USEPA, 1995)模式進行此項工作。評估健康風險有很多方法，包括使用人體曝露量調查(賴, 2001)及建立模式(如 THERdbASE(USEPA, 2007 )；HRA (California Air Resources Board, 2007)及 Smart RISK(PIONEER Environmental Consultant, 2007))等來計算健康風險，然而這些方法的調查分析成本均頗高且費時，也不太適合用於建立指標，故本研究採用致癌風險與危害風險，再結合人口分佈資料發展空間性健康風險指標，以期由所建立的指標看出不同區域民眾所承受的潛在建康風險。空間易達性指標主要是用於評估民眾與環能設施間的易達性。由於環能設施一般是逐漸設置及增加，故對於不同地區的民眾有不同的易達性，易達性不同會影響相關工作的成效或造成空間性不公平，例如資源回收點分佈的易達性會影響民眾回收的便利性(Gonzalez-Torre et al ,2005)，進而影響回收的意願及成效，故有必要評估其空間易達性，以作為規劃佈點的重要依據，本研究因而針對以下三種民眾希望能夠便於到達的環能設施建立空間易達性指標，包含: (1)資源回收點：資源回收是將廢棄物減量且資源化之重要環保工作，故民眾能夠到達資源回收點的機會越大，將有助於資源回收效率的提升；(2) 開放空間：開放空間的建置可以改善都市的熱島效應、降低溫度氣體及降低噪音(林等,2001﹔蔡等.,2002)，且可以提供民眾一個休閒遊憩的地方，故開放空間之分佈是否便於民眾前往利用，是很重要的議題；(3) 機車定檢站：近年來，台灣機車的數量增加許多，且以往普遍缺乏保養，使機車成為都會地區空氣污染的主要來源，機車定檢站提供民眾前往檢查機車是否排放過多污染物，民眾是否便於在居家附近找到定檢站，是提高機車定檢率的重要因素。目前雖已有許多設施易達性之相關研究，如 Karen et al.(2004)分析住家至運動場(playground)之易達性、Ridder et.al (2004)亦訂定一易達距離，分析開放空間可服務的範圍、 Talen et al. (2005)亦曾以住戶與鄰近開放空間的距離，分析開放空間與住戶的易達性，然而，這些研究對於易達距離之設定並未有明確之方法，為瞭解決這個問題，本研究將整合相關文獻的方法，並依照這些環能設施的特性，考慮人類步行(郭等, 2001)或汽機車最低行駛速度來訂定易達距離，並 2

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分別計算不同距離的易達性指標，並藉著這些指標來評估這些環能設施的分佈狀況是否合理，及作為規劃新增環能設施選址時的重要依據。空間鄰避潛勢指標是針對會引起民眾反感的環能設施建立鄰避潛勢評估指標，本研究主要以變電所為主要分析對象。鄰避(NIMBY, not-in-my-back-yard)一般定義為環境或環能設施引起周邊民眾反對與抗爭之現象(Tan et al., 2005) ，唯大部份相關研究在於討論民眾對於鄰避性設施之反抗行為與政府回應狀況，並未針對鄰避性設施訂定評估指標，本研究因而建立一個空間性指標評估變電所的鄰避潛勢，若設施對民眾的潛在影響愈大或影響的人口愈多，則其鄰避潛勢也就愈高，且發生鄰避的機率會較高及效應可能較強，故本研究因而依據國內外法規與相關文獻，定義其鄰避性環能設施之影響範圍，並配合人口分佈資料，推估受到潛在影響的人口數量及強度，藉由此指標可以瞭解鄰避性設施對於民眾潛在的影響，並可以評估鄰避性設施位置的合適度，亦可作為設施選址或設施移除優先順序的重要依據。本研究所探討的三種空間評估指標可以改善傳統指標無法表現出環能設施的分佈對於民眾影響之空間差異性與公平性的缺點，並可以明確地表現出環能設施對週遭民眾的影響狀況，亦可供評估現有之環能設施分佈狀況的適合性，也可應用在未來新建置環能設施時，作為選址決策的依據。本研究將以台中市為案例區，並收集台中市的環能設施之空間分佈狀況，再配合台中市的人口分佈資料，建立台中市的空間評估指標，並藉此分析不同環能設施對於台中市民眾所造成的影響及效應。 1.2

研究目的

本研究的主要目的在於針對環能設施建立健康風險、易達性與鄰避潛勢等三種空間評估指標，藉由空間評估指標之建立，來彌補傳統指標的不足之處及更適切地評估環能設施對於地方民眾的影響狀況或效應，藉此作為評估環能設施之空間分佈狀況與新設施選址之依據，本研究主要目的即是發展該三種空間評估指標，以下一一說明其目的： 3

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1. 建立空間健康風險指標：建立一個可用以評估環能設施所排放污染物對民眾所造成的健康風險的空間性指標，以改善以往分析方法未能考量人口分佈的缺點，所建立的指標以簡單容易計算且能適切的看出空間性暴露風險為原則。此指標本研究主要以評估焚化爐及火力發電廠二種環能設施為主，唯此指標預期亦可用以評估其他的設施所排放的污染物，如固定空氣污染源或近期在國內受到重要的砷排放污染。 2. 建立空間易達性指標：建立一個可用以評估民眾與環能設施間的空間易達性指標，並配合人口分佈資料、人類步行速度和機車最低行駛速度定義不同程度的易達性，以解決傳統易達性指標對易達距離並未有明確方法設定的缺點，並藉由此指標分析環保設施之分佈是否合適與影響民眾的狀況，以及作為新增設環保設施數量及選址的重要依據。此類指標本研究主要用以評估資源回收站開放空間、機車定檢站等三種環保設施的易達性。此指標除了應用在本研究所選定的三種環保設施以外，亦可應用在二手店與跳蚤市場、環境資訊中心、自行車服務…等等設施，雖然不是直接與環保有關，但是越多民眾前往使用亦可降低環境污染的負荷。 3. 建立空間鄰避潛勢指標：建立一個可以評估具鄰避性設施分佈狀況對於民眾可能潛在影響的空間性指標，並發展鄰避潛勢及其計算方法，現有文獻尚未見有針對鄰避設施建立評估指標，所擬發展的指標預期可改善此缺憾。並藉由該指標分析鄰避設施對民眾造成的鄰避潛勢。此類指標本研究主要用以評估變電所的鄰避潛勢。此指標除了應用在變電所以外，亦可應用在基地台、垃圾掩埋場與加油站…等等鄰避性設施。 1.3

研究架構

本研究研究流程圖如圖 1 所示，主要分為資料收集與整理、空間健康風險指標建立、空間易達性指標建立、空間鄰避潛勢指標建立與案例分析等五大步驟，以下一一摘要說明如下，各步驟的內容及成果，將在後續章節中詳述之。 4

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1. 資料收集與整理:主要收集空間性、風險分析、易達性指標與鄰避性之相關文獻。並收集台中市的門牌分佈資料，並將門牌分佈資料整理成本研究所需之形式。並收集台中市之人口數量，機車數量，資源回收點分佈狀況、機車定檢站分佈狀況、開放空間分佈狀況與變電所的分佈狀況等資料。 2. 空間健康風險指標之建立：本研究將此指標之建立分為兩個階段:周界濃度模擬分析及健康風險評估。周界濃度模擬分析採用 ISCST 模擬環能設施的污染增量狀況、相對增量濃度分佈圖之繪製；而健康風險評估則以既有濃度(含其他污染源的影響)加上增量濃度，並分別考量致癌風險與危害風險，並以人口分佈狀況，計算致癌負荷與危害負荷。主要以焚化爐、火力發電廠二種環能設施為範例建立此類指標。 3. 空間易達性指標之建立：此指標之建立亦包含了兩個階段：易達範圍之訂定與易達性指標之建立。易達範圍之訂定主要採用人類步行之平均速度與機車在市區行駛的限速為依據，推估不同時間時之易達距離；而易達性指標之建立則收集相關文獻中的易達性指標，並依據環保設施之特性，建立適合評估環保設施易達性的空間指標。本研究主要針對資源回收點、開放空間與機車定檢站等三種環保設施建立空間易達性指標。 4. 空間鄰避潛勢指標之建立：此指標之建立亦分為兩個階段：影響範圍之訂定與鄰避潛勢指標之建立。影響範圍之訂定乃參考國內外法規及報告，訂定出不同程度的影響距離；而鄰避潛勢指標之建立則針對本研究所選定的環能設施:變電所與高壓輸電線，建立適合其特性之空間鄰避潛勢指標。 5. 案例分析及示範應用：應用上述所建立的指標，針對案例區台中市之現有環能設施示範建立三類空間評估指標，及分析環能設施對於民眾之影響及其間可能的效應，進而分析台中市不同區域現有之環能設施的分佈情形，以及比較其間的差異性。 5

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1.4

論文內容

之後數章，第二章主要介紹及回顧環能設施空間健康風險評估及空間性指標、環能設施空間易達性及空間性評估指標與環能設施空間鄰避潛勢及空間性評估指標；第三章主要介紹空間健康風險指標，包含周界濃度模擬分析、空間健康風險評估與空間健康風險指標之建立與結果討論；第四章主要介紹空間易達性指標，包含環能設施易達範圍之訂定與環能設施易達性指標之建立；第五章則介紹空間鄰避指標，包含環能設施影響範圍之訂定與環能設師鄰避潛勢指標之建立與案例分析；最後第六章總結本論文及建議。 6

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圖 1 研究流程圖

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第二章文獻回顧

本章中主要回顧及討論與本研究相關的文獻，除了探討過去研究人員已有的相關研究成果，並探討本研究的必要性與重要性。相關重要文獻主要可分為環境與環能設施空間健康風險評估及空間性指標、環能設施空間易達性及空間性評估指標、環能設施空間鄰避潛勢及空間性評估指標，以下各節一一討論各主題之相關文獻。

2.1.環能設施空間健康風險評估及空間性指標

自民國八十年起(環保署，2007)，台灣第一座大型垃圾焚化廠；臺北市內湖垃圾焚化廠興建完成並開始運轉以後，台灣地區的垃圾處理方式逐漸由衛生掩埋的方式，漸漸轉向以焚化為主的方式來進行。依行政院環保署所公佈的資料（2007），如表1 所列，目前台灣有二十一座公有焚化廠，每日可以處理的垃圾量約為21900 噸；另有六座民營焚化廠，每日約可處理垃圾量為3650 噸。而台中火力發電廠自民國 78 年完成後，提供中部地區的電力來源。唯焚化爐及火力發電廠均會排放影響健康的污染物,，劉 (2002)年即指出焚化爐與火力發電廠皆會排放空氣污染物，如戴奧辛、硫氧化物與氮氧化物…等；這些污染物皆可能會影響周遭居居的健康， Mansur et al.(1996)曾指出若暴露於氮氧化物環境下，會對人體造成體內周邊血液中自然殺手細胞(NK cell, natural killer cells)活性和百分比會改變的影響，而Yves Jammes et al.(1998)亦提出患病的成人於室外環境中長時間暴露在空氣污染物下，會影響呼吸系統的易感性，並對居住在城市的患病者其肺功能有顯著改變，而針對世紀之毒載奧辛，IRAC(1997)更將其歸類為人類確定致癌物。故這二種環能設施所排放的污染物對民眾健康的影響，頗值得民眾及政府重視，亦有必要建立評估的指標，本研究因而針對這些污染物來評估其對民眾的健康風險。

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9 2.2.1. 周界濃度模擬分析

由於評估環能設施所造成的健康風險，必須先了解所排放污染物的分佈情形，此工作一般借重空品模式來模擬，雖然有不少模式可使用，如Noll and Mistsutomi(1983)以RAM模式來模擬濃度分佈，Mcelroy et al.(1984)利用 AIRSHED模式，林(1998)使用CRSTER模式，Arbeloa et al.(1993)則使用 ISCST模式，張等(1996)以猶拉網格之TAQM為工具，模擬東北季風各案，陳(2003)亦比較TAQM宇Models-3/CMAQ在臭氧控制上之應用。但由於本研究的主要目標是建立指標，若採用太複雜的模式，則會讓所建立的指標不容易計算或建立成本太高， ISCST3 模式是一個較簡易的模式，且在國內已有很多使用經驗，例如梁(2001)以ISCST3模擬桃竹苗空品區污染物的影響風險，劉(2002)亦利用ISCST3模擬鹿草焚化爐排放污染物的狀況，並評估健康風險，張及簡等(2004)亦曾使用ISCST3模擬台中縣烏日焚化爐周界環境中戴奧辛的狀況。雖然美國已用ARMOD模式取代ISCST3，但由於國內尚沒有太多使用ARMOD模式的經驗及資料，故本研究最後仍採用 ISCST3（USEPA, 1995）來模擬周遭污染物濃度。由於不同網格間距設定下對ISCST3 模式最高濃度及整體模擬結果會有相當程度影響。邱（1997）在其針對中壢地區固定污染源分析不同網格解析度下不同之有效煙囪高度與全年最高模擬值之研究發現，網格間距小於有效煙囪高度15 倍距離時，ISCST模式能有效模擬出較穩定之最高濃度值。謝﹙1999﹚進行ISC 模式模擬網格間距之敏感度分析時發現，網格間距小於4 倍的煙囪高度時，可模擬出95% 的最高濃度；網格間距放大到小於8 倍的煙囪高度時，可模擬出85%的最高濃度；而網格間距放大到小於 13 倍的煙囪高度時，則可模擬出80% 的最高濃度。本研究最低的煙囪高度為100公尺，若放大為8或15倍，則會導致網格太大，參考國內ISC空氣品質模式使用手冊(1989)的使用經驗，加上台灣人口較密集，有必要採用

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10

較密集的格網，本研究因而採用500公尺間距，亦即500公尺*500公尺一網格的格網來模擬。

2.2.2. 健康風險評估

Josep and Diane（1998）曾指出，健康風險評估（Health Risk Assessment）乃是評估具危害性的污染物質對人體健康的可能影響，當這些污染物排放至環境中，將經由吸入、食入或皮膚吸收等暴露途徑對人體健康造成負面影響。健康風險評估常用來解釋物質所造成負面健康效應的影響程度及某排放源對大眾健康效應衝擊的大小，評估結果除可供各環保機關作為管制各種具有危害潛勢污染物質之參考依據，亦有助於政府及民眾了解所承受的健康風險。評估健康風險的方法不少，如賴(2001)曾以人體暴露量調查的方式來評估焚化爐因農作物的產銷關係所造成的風險傳輸情形。亦有使用模式來評估健康風險，如USEPA(2007)所推出之 THERdbASE v1.2；美國加州環保署空氣品質資源局(2007)所開發之 HRA v2.0e(Health Risk Assessment, HRA)，可用於計算潛在致癌風險，其亦可用於評估非致癌健康風險的急性或慢性指標； PIONEER Environmental Consultant (2007)所發展之 Smart RISK，皆是可應用來評估健康風險的模式，然而這些方法的調查分析成本均頗高且費時，也不太適合用於建立指標。而風險評估如USEPA(1992)所指出，一般包括致癌風險和非致癌風險，致癌風險定義為終生平均日暴露量乘上致癌斜率或污染物濃度乘上致癌單位風險值，非致癌風險值一般則以危害指標來計算。故本研究以ISCST 模擬出污染物濃度，並以致癌風險與非致癌風險的方式來計算，以成本較低但仍可反應空間性健康風險的方式來建立空間健康風險指標。

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11

2.2.環境設施空間易達性及空間性評估指標

Nicholls(2001)曾提出公共設施的易達性(accessibility)與公平分布是良好都市機能的指標；Cregor(1996)亦提出易達性可做為量測在某一情況下對某一設施(如開放空間)所能得到的效益或接觸相對機會。易達性的不同亦會影響相關工作( 如資源回收 ) 的成效或造成空間性的不公平，如 Gonzalez-Torre et al (2005)則提出資源回收點分佈的易達性會影響民眾回收的便利性。因此，本研究建立空間易達性指標來評估資源回收點、開放空間與機車定檢站的易達性。 2.3.1. 環境設施易達範圍之訂定 要評估環能設施的易達性，首先需要定義易達距離或範圍，Hester (1975)曾指出平常時孩童較不利用離太遠的戶外空間；而 Bangs and Manler(1970)指出，ㄧ般情況下距離家戶 400 英呎遠以上的戶外空間，使用率則不高；而 Gold(1972)亦針對鄰里公園提出了最適服務半徑為 400 呎；Ridder et.al. (2004)則提出了在開放空間的邊界加上一個 400M 作為開放空間能服務的範圍。表2 所列為國內研究針對開放空間的易達距離提出了一些方式。但這些方式皆為較主觀的方法，為了採用更客觀的距離，故本研究依據人類步行與機車(針對機車定檢站的需求)行駛速度，來訂定不同的易達距離，郭(2002)曾針對不同性別、年齡、周遭土地使用、人行道服務水準等項目，推估出人類在都市內之步行速率，以此方式訂定易達距離較為客觀且有所依據。 2.3.2. 環境設施空間易達性 環能設施在本研究定義為資源回收點、開放空間與機車定站，在資源回收點的部份，如Misner (1990)所提出，資源回收若能設置適當分佈的資源回收站網，可有效提升回收效益及降低回收成本，Anthony (2001)亦提到回收站的位置應位於大部分民眾較易到達之公共區域，Sparks (1998)則

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12 提到回收站典型的設置地點可為公有地上、購物中心、食品雜貨店(grocery stores)和教堂等。Hanlon et al. (2000)亦提到回收站設在食品雜貨店、購物 中心、大眾設施等處，以方便居民使用資源回收站，提升回收效率。故若資源回收站設置於民眾不易到達的地方，則會降低回收效率，因而有必要分析其空間分佈狀況。而國內的資源回收站亦力求設置民眾較易到達的地方，如環保署所公佈的資料，亦經常利用超商、加油站…等設置資源回收點，以增加回收的效率，目前有相當高的比例。

Gonzalez-Torre and Adenso-Diaz（2005）提到服務距離越短越可提高民眾使用回收站之意願，且可提高民眾使用回收站之頻率。Gershman et al.(1995)曾以一些站點特性評估美國和加拿大的回收站計劃，有關設置地 點的主要考量因子有二:行走距離和便利性，而便利性屬於預設回收站址的考量，是以設置地點民眾是否常前往。開放空間在本研究中主要是指可供居民活動的鄰里公園，鄰里公園設置的目的在於服務居民，提供其遊憩、運動之場所與設備，而林(2001)亦提及每增加10%的綠覆率，可降低氣溫約0.1oC，且可降低環境音量 1dB(A)。鄰里公園既是以服務鄰里居民為基本前提，就必須顧及鄰里居民使用時的易達性，若能提高居民的易達性，可減少車輛性，減少移動污染源所造的空氣污染及噪音，如Goodmann(1968)提出公共空間易達性的提升可做為生活品質的提升。由於台灣機車的數量增加許多，且以往普遍缺乏保養，使機車成為都會地區空氣污染的主要來源，機車定檢站提供民眾前往檢查機車是否排放過多污染物，民眾是否便於在居家附近找到定檢站，是提高機車定檢率的重要因素。由於以上因素，故本研究計算此三項環能設施之空間易達性。

(24)

13 2.3.3. 空間性易達性指標

由於空間易達性會影響環能設施的利用率，有必要評估之，本研究因而建立空間易達性指標。目前已有不少文獻提及設施易達性指標，如Ridder et.al (2004)曾訂定易達距離為400m，分析開放空間可服務的範圍;Karen et al.(2004) 以最小距離(min-distance)與覆蓋法(coverage method)來評估加拿大Edmonton的開放空間之易達性與公平性; Talen et al. (2005)亦曾以住戶與鄰近開放空間的距離，分析開放空間與住戶的易達性。整理相關文獻後得知，應用在開放空間的易達性指標可以分為五類，表3所列為上述各研究所建立的空間易達性指標，由於上述指標皆以主觀之服務距離來評估或較不具空間性，本研究因而建立空間性評估指標，以客觀之易達距離與人口分佈資料，來評估環能設施之空間分佈。

2.3.環能設施空間鄰避潛勢及空間性評估指標

有關於鄰避(NIMBY, not-in-my-back-yard)性的研究，國內外皆有相當多的文獻， O’Looney(1995)指出鄰避現象一般定義為地方民眾以自利的訴求，強烈反對任何有汙染威脅的設施，座落於鄰近地區，湯(1999)曾以六輕建廠及拜耳投資案來說明鄰避性環境衝突管體的制度與策略，譚等(2005) 指出雖然鄰避設施對周遭民眾的影響通常與距離成反比，且會隨設施不同而有不且的影響範圍，例如噪音與輻射污染的鄰避影響範圍並不同，不同鄰避設施的影響範圍並不同。唯大部份相關研究主要在於討論民眾對於鄰避性設施之反抗行為與政府回應狀況，並未針對鄰避性設施訂定評估指標，無法了解鄰避設施的鄰避潛勢，本研究因而建立指標供評估鄰避設施對民眾的潛在影響。具鄰避潛勢的環能設施中，如焚化爐、垃圾掩埋場、加油站、變電所與高壓輸電線…等等。其中變電所與高壓輸電線則是近來常引起民眾強烈注意之鄰避性設施。WHO(1996)於「國際電磁廠計畫(International EMF

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14

project)」中指出變電所屬於極低頻電磁場(Extremely low frequency(ELF) fields(>0 to 300 Hz))，而 IARC(2001)根據多年來的流行病學研究與動物實驗結果指出:「對於 15 歲以下兒童白血病(childhood leukemia)而言，4mG 以上的極低頻暴露是一個可能的致癌物質(possible carcinogen to human)」 (出自環保署,2004)，雖然這尚不是 WHO 的最後結論，但變電所與高壓輸電線產生之極低頻電磁波有可能會影響其週遭之民眾。由於目前國內這些設施不少分佈亦頗廣，加上電纜線地下化正進行中，故本研究研擬空間鄰避潛勢指標以供評估變電所與高壓輸電線等設施的鄰避潛勢。評估鄰避設施對民眾之潛在影響，算先需要訂定變電所的鄰避潛勢影響距離，國內外的法規與研究已有一些建議值，如李等(1995)認為高壓輸電線所產生之電磁場對於居家電頻磁場的影響，應該僅侷限於距離100 公尺內的住家；Forssen et al. (2002)亦將影響距離分為「very close(＜50 公尺)」、「intermediate distance(50-100 公尺)」與「far away(100-300 公尺)」等三種範圍，並分別求取兒童與成人受到高壓輸電線的影響狀況；Myers et al. (1990)則定義高壓輸電線兩側 100 公尺為電頻磁場高曝露區域；李等 (1994) 亦界定於高壓輸電線兩側 100/300 公尺內為電頻磁場曝露區域，除此之外，還有相當多的研究指出變電所與高壓輸電線的影響距離，如表4 所示；表 5 所列為國外對於低頻電纜設置安全的法規規範，美國加州明文規定「學校應遠離 50-133kV 高壓電 100 呎；220-230kV 高壓電 150 呎； 500-550kV 高壓電 350 呎。由於 Forssen et al.所提出之影響距離，亦涵蓋其他文獻所提及之影響距離，故本研究採用之。

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表1 台灣現有焚化爐資料來源：環保署 (2007) 設置地點容量完工日期台北內湖 900 噸 /日 80.01 完工台北北投 1800 噸 /日 88.05 完工台北木柵 1500 噸 /日 83.03 完工高雄中區 900 噸 /日 88.09 完工高雄南區 1800 噸 /日 89.01 完工台北縣八里 1350 噸 /日 90.09 完工台北縣樹林 1350 噸 /日 84.08 完工台北縣新店 900 噸 /日 83.09 完工新竹市 900 噸 /日 89.08 完工台中縣后里 900 噸 /日 89.04 完工台中市南屯區 900 噸 /日 84.05 完工彰化縣溪州 900 噸 /日 89.09 完工嘉義縣鹿草 900 噸 /日 90.12 完工嘉義市 300 噸 /日 87.11 完工台南市 900 噸 /日 88.02 完工高雄縣岡山 1350 噸 /日 90.02 完工高雄縣仁武 1350 噸 /日 89.02 完工屏東縣崁頂 900 噸 /日 89.12 完工台南縣永康 900 噸 /日施工中宜蘭縣利澤 600 噸 /日 94.08 完工基隆市 600 噸 /日 94.07 完工桃園縣南區 1350 噸 /日 90.10 完工苗栗縣竹南 500 噸 /日施工中台中縣烏日 600 噸 /日 93.9 完工台東縣 300 噸 /日施工中雲林縣林內 600 噸 /日施工中新竹縣竹北廠 300 噸 /日施工中 15

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16 表2 開放空間之易達距離相關研究整理表作者公園分類服務半徑設置標準規模賴哲三 (1976) 幼兒遊樂場兒童遊樂場鄰里公園 200 公尺 400 公尺 800 公尺 1200 人設置一處 5000 人設置一處 10000 人設置一處未定義未定義未定義蔡佰祿 (1983) 鄰里公園 800 公尺未定義約2 公頃鄭明仁 (1987) 幼兒遊樂場兒童遊樂場鄰里公園 150 公尺為標準，不超過200 公尺 300 公尺為標準，不超過400 公尺 600 公尺為標準，不超過800 公尺 300 戶設置一處 1000 戶設置一處 10000 人設置一處 250 平方公尺以上 0.2 公頃以上 1 公頃以上郭瑞坤 (1995) 鄰里公園(包含兒童遊樂場及綠地) 800 公尺未定義 1 公頃以上許澤群 (1996) 鄰里公園(包含兒童遊樂場及綠地) 500 公尺未定義 1 公頃以下黃筱薇 (2001) 兒童遊樂場鄰里公園 300 公尺 600 公尺未定義未定義未定義未定義黃昭雄 (2003) 鄰里公園(不包含兒童遊樂場) 800 公尺未定義未定義資料來源：王 (2004)

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表3 相關文獻之易達性指標方法及定義方法定義容納式(Container) 計算一量測單元(如一普查區)所能獲得設施或服務數量覆蓋式(Coverage) 計算一設施在其指定服務半徑範圍下所能服務之數量最小距離法 (Minimum distance) 計算一需求點與最近設施之距離平均旅行距離 (Travel cost) 計算一需求點與全部設施之平均距離重力模式(Gravity) 計算一需求點所獲得全部設施之服務量總計，單一設施計算方式為設施面積除以距離阻抗資料來源：楊 (2006) 表4 影響距離之定義資料來源影響距離之定義 McDowall et al., 1986 高壓輸電線與住家距離以 30 公尺作為高低電頻磁場暴露之分界點，而變電所與住家距離則以50 公尺作為高低電頻磁場暴露之分界點。林等, 1989 依據住家與22KV 配電線、變電所與發電廠之距離，以50 公尺作為高低電頻磁場暴露之分界點。 Myers et al.,1990 高壓輸電線兩側100 公尺為電頻磁場高曝露區域李等, 1994 高壓輸電線兩側100/300 公尺內為電頻磁場曝露區域李等, 1995 _{高壓輸電線所產生之電磁場對於居家電頻磁場的影} 響，應該僅侷限於距離100 公尺內的住家 Forssen et al. ,2002 影響距離分為「very close(＜50 公尺)」、「intermediate

distance(50-100 公尺)」與「far away(100-300 公尺)」等三種範圍，並分別求取兒童與成人受到高壓輸電線

的影響狀況。

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18 表5(a) 國外安全低頻電纜設置規範國家/地區規範各國相關立法及規範美國加州加州訂定學校應遠離高壓電塔、電纜規範：學校應遠離 50-133kV高壓電100呎； 220-230kV高壓電150呎； 500-550kV高壓電350呎。

Title 5, California Code of Regulations(section 14010(c)) 瑞士瑞士依據”預防原則”立法防範電磁波，於1999年具體立法規範防護非游離輻射，於” 敏感使用區域”，包括民眾住宅區、公私立學校、校園、操場、兒童遊戲等地區，所有電纜線電磁波強度不可以超過1μT (10mG)。瑞士聯邦議會法案： Ordinance relating to Protection from Non-ionising Radiation(ONIR)以及法案說明報告義大利義大利防範高壓電磁波做法：規範13.2萬伏特、22萬伏特及38萬伏特高壓輸電線設置，必須分別距離住宅區10 公尺、18公尺及28公尺以上。 ※住宅區學校等電纜線不超過5000伏特(5KV) 義大利法案： Law 22 February 2001

Framework law on the protection against exposure

to electric, magnetic, and electromagnetic fields) 德國立法規範鄰近住宅、醫院、

學校之電磁場限制

26thOrdinance enforcing the Federal Immission Control

Action, Ordinances about Electromagnetic Fields came

into force, 1996聯邦法律愛爾蘭電纜線設置離居住房舍離50 公尺盧森堡內政部建議建築區域與電纜線距離： 100-200KV：不少於30公尺 65KV：不少於20公尺

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19 表5(b) 國外安全低頻電纜設置規範斯洛伐克共和國電纜線設置應防護距離： 1kV至 35kV：10公尺 35kV至 110kV：15公尺 110kV至 220kV：20公尺 220kV至 400kV：25公尺超過400kV：35公尺

Act No. 70/1998 Coll. Of National Council of Slovak republic on power

engineering 丹麥預防原則建議高壓電纜線與住宅不低於50公尺芬蘭預防原則建議高壓電纜線不接近住宅 Council recommendation (EC/519/1999) 西班牙立法禁止房屋建築住家六公尺內裝置電纜線電導體等設備制定法律瑞典避免學校幼稚園接近高壓電纜線賽普路斯建議電纜線設置離建築最低距離： 66kV：13公尺 132kV：15.5公尺 220kV：20公尺資料來源：台灣環境保護聯盟學術委員會 (2006)

(31)

第三章環能設施空間健康風險指標

環能設施對於現代人有其存在之必要，但由於其對於人體健康有潛在的影響，故需要評估其分佈對不同區域人口健康所造成之空間性風險。一般在評估空氣污染物排放問題時，經常只著重於其在大氣中的濃度分佈，而忽略了人口的分佈，導致不瞭解空氣污染物對不同區域所造成的健康風險程度。故本研究採用ISCST3(USEPA, 1995)模擬污染物的分佈情況，並配合人口分佈資料，建立空間健康風險指標。以下首先說明焚化爐與火力發電廠的周界濃度分析方式；其次說明空間健康風險評估方法，包含致癌風險與非致癌風險；接著介紹空間健康風險指標，包含致癌風險或危害風險超過可接受上限的人數與致癌負荷與危害負荷兩項指標；最後就案例區的現狀，以空間健康風險指標分析案例區的健康風險狀況，並討論所得結果。

3.1 周界濃度模擬分析

由於焚化爐及火力發電廠之所造成之污染分佈，往往決定於氣象環境之狀態，故需要藉由模式模擬，以了解各地區之污染濃度。ISCST(Industrial Source Complex Short-Term Model)模式(USEPA, 1995) 為美國環保署推薦使用於工業區污染評估的模式之ㄧ，且由於在使用上十分簡便，一直為國內外在評估廢氣污染狀況時，常使用的空氣品質模式之ㄧ。故本研究採用 ISCST3 模擬焚化爐與火力發電廠排放之空氣污染物在週遭環境之濃度增量。首先，本研究收集模式所需要的資料，包含案例區的氣象資料、污染源的污染物排放量與煙囪資料及一些相關參數。並在案例區的範圍內，將受體網格間距定為500m x 500m，並模擬每個受體網格的污染物濃度增量。

3.2 空間健康風險評估方法

污染物對於人體之健康影響主要包括致癌風險與危害風險，而不同污染物可能造成不同之風險。由於致癌與非致癌污染物環能設施皆有排放， 20

(32)

故本研究首先分別計算各污染物於各污染濃度下之致癌風險與危害風險，方法如下。 (1) 致癌風險致癌污染物是會對人體產生致癌風險的污染物，如戴奧辛、鎘、鉛… 等等污染物，故本研究採取Gratt 之方法(Gratt, 1996)對於致癌污染物推估個人終身致癌風險。風險推估方法如下： CRi = Ci * UR 其中CRi為第i個受體網格之致癌風險；Ci為第i個受體網格空氣中污染物濃度(μg/m3)，即為ISCST3 所模擬之濃度增量加上既有濃度，既有濃度在此定義為焚化爐上風處的戴奧辛濃度或是未建設焚化爐前，案例區各測站的平均值，所採用數值如表6 所列；UR為單位致癌風險，即暴露於每一單位致癌物質會導致癌症的可能性，美國EPA曾訂定之，可由IRIS系統

(Integrated Risk Information System) (USEPA ,2007)查知有害物之終生致癌風險，表7 列出戴奧辛及鎘的單位風險劑量。罹患癌症風險值單位為每百萬人之中可能有一人 (10-6)。 (2) 危害風險非致癌污染物雖然不具致癌的危險性，但是會對人體的健康產生危害性，如硫氧化物或氮氧化物…等等污染物，本研究採用 USEPA 所建議的危害指標(Hazard Index)(USEPA, 2007)來評估非致癌污染物所造成的健康風險，危害指標定義如下： HIi = Ci/RfC 其中，HIi為第i個受體網格之危害指標值；Ci為第i個受體網格空氣中污染物濃度(μg/m3_{) ，即為ISCST3 所模擬之濃度增量加上既有濃度；RfC為參} 考濃度(μg/m3)，為不致造成人體明顯危害的吸入濃度值，本研究參考HRA 模式(California Air Resources Board, 2007)所使用的數據，表 8 所列為本研究所用的數據。由於同一網格會有多種污染物，依Josep and Diane (1998) 之建議當同時曝露在多種污染物時，可依以下公式將不同污染物的危害指

(33)

標相加： HI =

∑

Ci/RfCi 其中Ci同一網格第i種污染物的濃度值(μg/m3)；RfCi為第i種污染物的參考濃度 (μg/m3)。當 HI > 1，表示會對人體產生健康危害﹔若 HI<1 可表示此污染物可能還不會對人體產生健康危害。

3.3 空間健康風險指標

由於只考量健康風險，無法明確了解空間上的影響情況，例如，高健康風險發生處，可能沒有很多居民，而一些地區雖然健康風險較低，但發生於人口集中區，反而會造成較高的區域性空間風險。因此，本研究除以上一節所列的公式評估污染物濃度下所造成的健康風險，更進一步以各受體網格點之健康風險值乘上該網格區內的人口數，以風險負荷值表示污染對於區內居民之衝擊程度。空間健康風險之分佈會隨污染物濃度及人口分佈而不同，故本研究把各種污染物的風險值以GIS 圖層方式來表示，每個受體網格的的風險值大小以灰階值深淺來繪圖，依此繪出相對致癌與危害風險地圖；並依照致癌負荷值與危害負荷值繪製相對風險負荷地圖。經由這兩張圖，決策者及民眾可以了解，那些地區之健康風險最高，應優先注意。根據這些結果，本研究針對垃圾焚化爐及火力發電廠所排放出之污染物建立了兩項空間健康風險指標： (1) 致癌風險或危害風險超過可接受上限之人數；(2)致癌負荷與危害負荷，以下分別針對兩項指標進行說明。 (1) 致癌風險或危害風險超過可接受上限之人數由於致癌風險及危害風險超過可接受上限，代表居民生活在高健康風險之區域，而風險超過可接上限之人數，則可作為政府進策風險管理之警訊。因致癌風險之可接受上限為每百萬人之中有一人罹患癌症的機率，而危害風險之可接受上限為HI=1。此指標計算方法如圖 2 所示，區域 B 與 C 22

(34)

較深顏色表示，代表其風險值較高且超過所設定的上限值，這種區域內的戶數會納入指標計算，例如區域B 與 C 的戶數總合 12 戶會納入指標中。而區域A 與 D 區域的顏色較淺，代表其風險值較低且未超過上限值，指標值計算時亦不會納入。 (2) 致癌負荷與危害負荷致癌負荷的計算方式如下所示： LCi = CRi *Pi

其中LCi 為第 i 個網格的致癌負荷值，單位人；CRi 為第 i 個網格的致癌風險；Pi 為第 i 個網格的人口數。並累加案例區各區所屬網格的致癌負荷，分析各區的狀況。危害負荷的計算方式如下所示： Di = HIi * Pi 其中Di 為第 i 個網格的危害負荷；HIi 為第 i 個網格的危害風險值； Pi 為第 i 個網格的人口數。不同於致癌負荷以人為單位，危害負荷值表示區域所有人口所承受的危害總負荷。

3.4 案例分析

以下針對台中市區內及週遭的大型環能設施對台中市民眾的影響建立空間性健康風險指標，並用以評估台中市民眾所受到之健康風險。 3.4.1 案例區介紹 台中市位於台灣省中部的台中盆地，行政區域劃分方面，包含中、東、西、南、北、西屯、南屯及北屯等8 個行政區域，如圖 3 所示。依據台中市政府統計資料顯示（台中市政府, 2007），至民國 93 年 11 月為止全市總 23

(35)

人口數約為 1,037,201 人，其中以北屯區人口數最多，人口密度則以中區為最高。本研究採用台中市的住址地理資訊資料(台中市政府數位地圖館, 2007)，其分佈如圖 4 所示，總共有 489,604 個的住址點，而實際戶數為 354,930 戶（台中市政府, 2007），平均每戶的人數約為 2.95 人，由於住址中包含不少工商業住址及空戶，故會比實際戶數多，本研究假設多出來的點是平均分佈，基於此假設，可以一個區域中的住址點數乘上 0.725(=354,930/489,604)為實際戶數推估值。在建立指標時，首先計算每一個500m x 500m 網格內的住址點數，然後依上述比例換算為戶數，並依照戶數的多寡，以不同的深淺度來表示，所得結果如圖5 所示，可看出人口主要集中於台中市的中間部分，而網格內戶數最多的地方位於西屯區。本研究探討台中市區及周遭的大型污染源，包含台中火力發電廠、台中市南屯區焚化爐與台中縣烏日焚化爐，其分布位置如圖6 所示。其中台中火力發電廠雖離台中市較遠，但由於煙囪較高，故污染物的影響範圍較遠，台中市亦會受其影響。表9 所示為各污染源的污染物排放狀況，包含排氣溫度、煙囪直徑、煙囪高度、煙囪出口速度、排放濃度與排放源的 UTM 座標，本研究以氮氧化物、硫氧化物與戴奧辛這三種污染物為示範污染物，此方法亦可應用在其他排放污染物，如鉮、鉛與鎘…等等。圖7 至圖 9 所示為各種污染物的由 ISCST3 所模擬出的增量濃度圖，增量濃度較多的地方大多在南屯區焚化爐周遭，由此可知，民眾主要承受南屯區焚化爐所排放污染物的影響較大。以下說明如何應用本研究建立的空間健康風險指標來分析台中市的健康風險狀況。 3.4.2 致癌風險或危害風險超過可接受上限之人數 圖10 所示為戴奧辛所造成的致癌風險，受體網格的致癌風險值大多落於1E-10 至 5E-10 之間，唯有西屯區與南屯區有少數的受體網格致癌風險值較大，而北屯區有較多受體網格的致癌風險較低。圖 11 所示為硫氧 24

(36)

化物、氮氧化物與戴奧辛所造成的累積危害風險值，以西屯區與南屯區較高，而東區較小。 3.4.3 致癌負荷與危害負荷 圖12 所示為致癌負荷值，主要致癌負荷值較高的地方集中在於市區人口較多的地方，如中區、南區、西區與北區；如圖13 所示，危害負荷值雖亦集中於人口較密集的地方。但與致癌風險值與危害風險值的分布狀況不太相同，故可由此說明，風險值較高的地方，若人口較少，則其相對致癌負荷或危害負荷會較低；反之，若一中等風險值位在人口較多的地方，則其影響程度則較大。表10 所示為台中市各區的累積致癌負荷值與累積危害負荷值，以整體的狀況來看，則以西屯區的累積致癌負荷值為最高。 3.4.4 結論由以上結果可知，考量健康風險時，除了考慮污染物所造成的致癌或危害風險值，亦須考量人口的分布狀況，才能反應出環能設施所排放的污染物對不同區域民眾的影響程度。 25

(37)

表6 現存濃度危害污染物現存濃度(μg/m3) 資料來源硫氧化物(SULFUR DIOXIDE) 18.62 環保署, 2007 氮氧化物(NITROGEN DIOXIDE) 54.17 環保署, 2007 戴奧辛(Dioxin) 1.388E-6 陳, 2006 表7 單位風險值致癌污染物參考劑量(μg/m3)-1 戴奧辛(Dioxin) 3.8E-02 鎘(Cadmium and compounds) 4.2E-03

資料來源：California Air Resources Board, HRA Program (2007) 表8 參考劑量

危害污染物參考劑量(μg/m3) 硫氧化物(SULFUR DIOXIDE) 6.6E+02 氮氧化物(NITROGEN DIOXIDE) 4.7E+02 戴奧辛(Dioxin) 4.0E-02

資料來源：California Air Resources Board, HRA Program (2007)

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表9 大型環能設施污染物排放狀況污染源烏日焚化爐台中南屯區焚化爐台中火力發電廠煙囪編號 1 2 1 2 3 1 2 3 4 5 排氣溫度(K) 408 408 439 439 439 445 413 411 420 396 煙囪直徑(m) 1.9 1.9 1.76 1.76 1.76 6.7 6.7 6.7 6.7 6.7 煙囪高度(m) 100 100 120 120 120 250 250 250 250 250 煙囪出口速度 (m/s) 21.89 21.89 18.34 18.34 18.34 25.9 25.3 24.8 24.6 22.8 SO2(g/s) 1.62 1.88 6.7 5.8 6.12 1.04 1.02 1.06 1.03 1.07 NO2(g/s) 8 7.84 10.1 8.3 9.21 3.2 3.5 2.9 3.6 3.8 排放濃

度 Dioxins(g/s) 1.40E-09 4.00E-09 2.39E-09 2.39E-09 2.39E-09 2.04E-09 2.04E-09 2.04E-09 2.04E-09 2.04E-09

210928 210928 208323 208323 208323 197566 197566 197566 197566 197566 UTM 座標 2666720 2666720 2672240 2672240 2672240 2679060 2679060 2679060 2679060 2679060 資料來源： 1. 台灣電力公司網站(2007) 5) ) 2. 烏日、溪洲及林內三座焚化爐污染物排放影響區域監測資料分析與空氣品質模擬計畫(200 2) 3. 電弧爐煉鋼廠乙座與四座垃圾焚化廠附近居民血液中戴奧辛濃度資料建立計畫(200 4. 台中縣環保局--固定污染源鑾續自動監測資訊網(2007 27

(39)

28 表10 台中市各區的累積致癌負荷值與累積危害負荷值致癌負荷值危害負荷值台中市 2.1E-04 699698 中區 2.5E-06 12447 東區 5.97E-06 34948 南區 2.1E-05 83041 西區 2.31E-05 81728 北區 2.69E-05 93507 西屯區 5.98E-05 159879 南屯區 4.16E-05 106159 北屯區 2.92E-05 111879

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圖2 致癌風險或危害風險超過可接受上限之人數指標示意圖

(41)

圖3 台中市行政區域圖

資料來源：台中市政府(2007)

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圖4 人口分佈網格圖

資料來源：台中市政府數位地圖館 (2007)

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圖5 台中市各網格戶數

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圖6 台中市區及周遭大型固定污染源位置示意圖

(45)

圖7 台中市各網格硫氧化物的增量濃度

(46)

圖8 台中市各網格氮氧化物的增量濃度

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圖9 台中市各網格戴奧辛的增量濃度

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圖10 台中市網格致癌風險值

(49)

圖11 台中市各網格危害風險值

(50)

圖12 台中市各網格致癌負荷值

(51)

圖13 台中市各網格危害負荷值

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第四章環境設施空間易達性指標

易達性對於一些環境設施而言是重要指標，甚至會影響相關政策的成贁，易達性一般定義為居住地至環境設施間的難易程度，可作為量測在一般情況下所能得到之影響或接觸的相對機會，Nicholls (2001)亦曾針對開放空間指出易達性及公平分佈是評量都市機能是否良好的重要指標。本研究針對三種環境設施建立空間易達性指標，包含資源回收點、開放空間與機車定檢站，以人口分佈資料為依據，並配合人行速度與機車最低行駛速度訂定之易達距離，建立環境設施易達性指標。以下各節首先說明環境設施易達範圍訂定的方法，其次說明各種環境設施之空間易達性指標的計算方式，接著說明案例分析，除了示範如何計算所建議的指標，並依據案例區所求得之結果，討論環境設施分佈是否適當。

4.1 環境設施易達範圍之訂定

環境設施之設置目的在於使週遭的民眾可參與環境保護工作，而為增加民眾參與之意願，就必須要顧及民眾使用的易達性。以往有關於環境設施的研究中(Gonzalez-Torre et al ,2005)曾提及，當兩地間距離近時，民眾移動較為容易，使用機率較大，而距離遠時，相對地造成民眾使用上的不便，容易讓民眾降低使用率。過去，已有數篇研究於環境設施空間分析中考量不同之易達距離：如 Gold (1972)即針對鄰里公園提出了最適服務半徑為 400 呎；亦有學者對垃圾收集點提出以不同易達距離推估服務率( Kao and Lin, 2002)。唯過去研究對於易達距離之設定，往往是一個主觀設定，不易讓人了解易達距離的設定理由。本研究因而採用較具說服力的方式來定義易達距離，主要是以人類的步行速度與機車在市內的最低行駛速度，推估民眾在不同時間可到達環境設施的距離，並依不同距離評估易達性。郭 (2001)曾針對不同性別、年齡、周遭土地使用、人行道服務水準等項目，推估出人類在都市內之步行速率，其所推估的結果如下表 11 所示，平均速率約為 1.13 m/s，本研究即採用此平均速率為標準，分別推求來回 41

(53)

五分鐘、來回十分鐘與來回十五分鐘的易達距離，結果如表 12 所示，將分別以 175、350、500 公尺分析資源回收點與開放空間的易達性。針對機車定檢站的易達性，本研究根據法規的最低行駛速度 20 公里/ 小時為依據，訂定易達距離。由於機車行駛會耗油，故即使來回行駛十分鐘，由於國內機車量大，仍會耗去不少能源，不符合節能的理念，故於機車定檢站部分主要以來回五分鐘的行駛距離 800 公尺為機車定檢站之易達距離，並藉此評估機車定檢站的分佈是否合理。

4.2 資源回收點易達性指標之建立

資源回收是將廢棄物減量且資源化之重要環保工作，而設置適當的資源回收點，可提升回收效益及降低回收成本(e.g.,Misner, 1990；Apotheker, 1997；Sparks, 1998；Hanlon et al.,2000；Anthony and Stetten, 2001)。但若是資源回收點的位置分佈不恰當，太密時可能增加環保機關之財政負擔，而太疏時會降低民眾回收意願。本研究所建立資源回收點的空間易達性指標，主要包含以下三項：(1) 易達距離；(2) 易達點數；(3) 服務戶數。各項指標並以不同易達距離進行分析，並以自行撰寫的 PHP 程式(PHP, 2007) 為主，ArcGIS(ESRI, 2006)為輔計算及分析各項指標。以下分別說明三項指標如何計算，並以台中市為案例區示範如何計算各項指標，且分析及討論所得結果。 4.2.1 易達距離 過去在考量資源回收點的研究中，住戶到資源回收點之距離為一重要因素，Gonzalez-Torre et al.(2005)即提到服務距離越短可提高民眾使用資源回收點之意願。故本研究以住戶與最近資源回收點之距離為指標，計算在不同易達距離內的戶數。故本研究把住戶與最近資源回收點之距離統計為 A/B/C/D 四種不同狀況，A 代表距離在 175m 以內；B 代表距離在 350m 以內；C 代表距離在 500m 以內；D 則代表此家戶與最近資源回收點的距離 42

(54)

超過本研究所訂定的易達距離。A 級區域代表家戶的位置可以較為輕易到達資源回收點的區域，故 A 級易達率的計算方式如下: A 級易達率 = A 範圍戶數 / 總戶數而 B/C/D 三種狀況的易達率亦可用類似方法計算，此指標可應用來判斷落在不同狀況的戶數分佈狀況，藉此分析資源回收點的分佈是否恰當。其中 D 級是指到資源回收點均在前三級的易達距離外，亦與下一節所述的不易達率相同，請參見下一節之說明。 4.2.2 易達點數 此指標乃是指家戶在易達距離內的資源回收點數量，乃是計算每戶在易達距離內易達資源回收點的數量。如圖 14 所示，星號代表家戶的位置；三角形代表資源回收點的位置，在易達範圍內，此家戶可擁有三個資源回收點，即為其易達點數。由此指標可知道不同易達點數的戶數，而當易達點數為 0 的戶數（同上一節的 D 級易達戶數），即是在易達距離內沒有資源回收點的戶數，此數值可以顯示設施不足程度，是一個重要的評估指標，故另外定義不易達率，計算方法如下：不易達率 = 易達點數為 0 的戶數 / 總戶數可藉此指標所得到的數據，討論不同區域的資源回收點是否較缺乏或過於密集的現象。 4.2.3 服務戶數 設置資源回收點之效益在於便於民眾前往使用，故在易達範圍內可到達資源回收點的人口數，可作為判斷資源回收點的位置是否恰當的指標。本研究針對每個資源回收點所能服務的戶數，如圖 15 所示，三角形為資源回收點，星號為家戶，故在資源回收點的易達範圍內所涵蓋的家戶，即為可服務戶數，如案例所示，此資源回收點可服務的戶數為 6 戶。若有兩 43

(55)

個資源回收點的易達範圍重疊的狀況，則以家戶到達那個資源回收點較近為來判斷此戶屬於哪個資源回收點。如圖 16 所示，若 A 距離小於 B 距離，則重疊範圍的這戶即為屬於 A 資源回收點的服務戶數。 4.2.4 案例分析 台中市有 565 個資源回收點(不分類別下)，依據台中市環保局的分類方式可分成三種:ㄧ般資源回收點、廢容器資源回收點與廢乾電池資源回收點，各種資源回收點的數量如表 13 所列，以下一一說明及討論以上述易達性指標所得到的結果。 (1) ㄧ般資源回收點由表 13 所示，台中市有 56 個一般資源回收點，由於都巿中寸土寸金，以及一般資源回收點會有環境衛生的顧慮，故不易在都巿黃金地段設置一般回收點，雖然國內大多是以隨垃圾車收集進行資源回收的方式來彌補資源回收點不足的情形，但清運成本較高，對於無法配合垃圾車時間的民眾進行資源回收也較不方便。圖 17 所示為一般資源回收點的分佈位置與易達區域，由該圖可看出，一般資源回收點的數量並不多，有相當多的區域未在易達區域內；且分佈不均勻，有相當多重複覆蓋的地方。表 14 為台中市各區一般資源回收點的易達狀況，其中，人口數量最為密集的中區並無ㄧ般資源回收點，一般資源回收點數量則以地幅最廣的北屯區為最多，有 20 個一般資源回收點。以下分別由不同的空間易達性指標來分析台中市各區的一般資源回收點的分佈狀況。 z 易達距離表 15 與圖 18 所示為台中市各區一般資源回收點距離分佈與易達率，由該圖表可得知，台中市的總體易達率為 4.67%，各分區的易達率，則以南區的易達率 9.72%較高，以中區的易達率為 0%為最低。 44

(56)

z 易達點數表 16 與圖 19 為台中市各區的一般資源回收點的易達點數分佈與不易達率，台中市的總體不易達率為 68.7%，約有 7 成的民眾無法在最大易達範圍內到達一般資源回收點；北屯區的不易達率為 59.6%；而中區則因沒有一般資源回收點，故民眾皆須到別區才有一般資源回收點，故不易達率為 100%。 z 服務戶數圖 20 至圖 22 為一般資源回收點在不同易達距離服務戶數的分佈狀況。由圖 20 可看出，有 37 個一般資源回收點在 175m 距離內的服務戶數不超過 500 戶，佔所有一般資源回收點的 66%，服務戶數最小為 2 戶，最大為 1787 戶；而由圖 21 所示，有 36 個一般資源回收點在 350m 易達距離內的服務戶數不超過 2000 戶，佔所有一般資源回收點的 64%，服務的戶數最小為 3 戶，最大為 7202 戶；最後，由圖 22 所示，有 38 個一般資源回收點在 500m 易達距離內的服務戶數不超過 4000 戶，佔所有一般資源回收點的 68%，服務的戶數最小為 5 戶，最大為 8459 戶。 z 小結由上述三個指標可看出，台中市一般資源回收點的分佈的位置較為集中。除了中區因沒有一般資源回收點以外，則以西區的 A 級易達率為最低，且西區的不易達率亦為最高。亦有一些回收點在最大易達距離可以服務的戶數只有 5 戶，一般民眾使用此回收點的機會較低。並可參考指標值進行選址，讓新增的一般資源回收點可落在服務戶數較多的地方，減少服務戶數太少的狀況發生，唯國內的一般資源回收點可能會有髒亂的問題，因而若要適合在人口密集的地方，有必要先考量回收點的管理問題。 45

(57)

(2) 廢容器資源回收點由表 12 所示，台中市有 40 個廢容器資源回收點，主要是回收較特殊的廢容器，如潤滑油廢容器之回收點。目前台中市的廢容器回收點大多為加油站，方便民眾在加油時可以把廢容器拿去回收，但並非所有的加油站都有回收廢容器的機制，若能在每個加油站建立廢容器回收的制度，民眾可以更便利的將廢容器回收，亦能提高回收率。圖 23 所示為廢容器資源回收點的空間分佈狀況與易達區域，如圖所示，廢容器資源回收點的分佈較為平均，重複涵蓋的區域較少，但是由於數量較少，所以依然有大部分的區域沒有廢容器資源回收點。表 17 所列為台中市各區廢容器資源回收點的數量，其中，人口數量最為密集的中區與西區的分別只有 1 個和 2 個廢容器資源回收點，數量則以西屯區為最多，有 11 個廢容器資源回收點。以下分別由不同的空間易達性指標來分析台中市各區的廢容器資源回收點的分佈狀況。 z 易達距離表 18 與圖 24 所示為台中市各區廢容器資源回收點距離分佈與易達率。台中市的總體易達率為 4.53%，各區的易達率以中區的 10.8%為最高，而以南屯區的 2.79%為最低，中區雖只有 1 個廢容器資源回收點，但由於人口分佈較密集，且位置較佳，故易達率反而較好。南屯區雖有 7 個廢容器資源回收點，但是有些人口較密集的位置沒有回收點，故易達率較低。而西區的人口雖多，但只有 2 個廢容器資源回收點，故易達率也較低。 z 易達點數表 19 與圖 25 為台中市各區的廢容器資源回收點的易達點數分佈與不易達率，由表可知，台中市的總體不易達率為 66.3%，約有 7 成的民眾無法在最大易達範圍內到達廢容器資源回收點；各區的不易達率則以中區的 31.6%最佳，西區的 84.6%最差。 46

(58)

z 服務戶數圖 26 至圖 28 為廢容器資源回收點在不同易達距離服務戶數的分佈狀況。由圖 26 可看出，有 19 個廢容器資源回收點在 175m 易達距離內的服務戶數不超過 500 戶，佔所有廢容器資源回收點的 47.5%，服務的戶數最小為 3 戶，最大為 1528 戶；而由圖 27 所示，有 18 個廢容器資源回收點在 350m 易達距離內的服務戶數不超過 2000 戶，佔所有廢容器回收點的 45%，服務的戶數最小為 15 戶，最大為 6107 戶；最後，由圖 28 所示，有 17 個廢容器資源回收點在 500m 易達距離內的服務戶數不超過 4000 戶，佔所有廢容器資源回收點的 42.5%，服務的戶數最小為 50 戶，最大為 9674 戶。 z 小結由上述三個指標可以得知，台中市廢容器資源回收點的數量並不多，但分佈較好，重疊的部分較少。各區的狀況則以南屯區的 A 級易達率為最低，而西區的不易達率為最高。若可在各個加油站建立回收機制，可提升廢容器的回收率。由服務戶數指標可以得知，廢容器回收點亦有在最大易達距離時，只能服務 50 戶的狀況，故在新設回收點時，需考慮回收點的服務戶數，以提升廢容器回收點的使用率。 (3) 廢乾電池資源回收點如表 12 所示，廢乾電池資源回收點有 469 個，大部份為超商或是攝影器材行…等等商家，廢乾電池的回收是這些商家附加的工作，故雖然廢電乾池資源回收點甚多，但由於其回收方式簡單，且機乎不需要人力與空間，故依然可以多設置，以提升民眾的便利性。圖 29 所示為廢乾電池資源回收點的空間分佈狀況與各級易達區域，如該圖所示，由於數量高達 469 個，故人口密集區中未被覆蓋的地方很少， 47