台灣地區砂石與流域污染物 台灣地區砂石與流域污染物
物質流分析 物質流分析
蕭登元 博士
助理教授兼系主任
景文科技大學休閒事業管理系
2007/1/18
大綱 大綱
前言
研究目的 研究成果
砂石
流域污染物
結論與建議
前言 前言
近年來台灣地區因經濟與產業發展，已加速砂 石之需求與使用，人口聚集都會地區亦造成河 川污染物之快速累積。
本研究乃應用物質流分析之理論基礎，從事下 列相關研究：
■ 砂石。
■ 南、北台灣流域污染物 ，包括生化需氧量 (BOD
5
), 懸浮固體物 (SS) (以具高人口密度特 性之淡水河流域與以農畜與重工業發展為主 之高屏溪流域為例) 。研究目的 研究目的
發展台灣地區砂石與流域污染物物質流 分析與評估系統 。
衍生開發非線性與動態模擬模式，以支
援政府部門決策與國家擬定去物質化政
策之科學化參考依據。
研究成果 研究成果 ( ( 砂石 砂石 ) )
Year
1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 Demand (MMT)
0 50 100 150 200 250 300
Construction aggregate amount evaluated from cement and asphalt consumption
Investigated data from local county government
Year
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
MMT
0 1 2 3 4 5
Import Export
Year
1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994
Tons per capita
4 5 6 7 8 9 10 11
國內自產量
每人需求量 需求量
進出口量
Year
1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 Tons per uint area (Tos/Km2 )
1000 2000 3000 4000 5000 6000
Year
1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996
TAR (MMT)
0 50 100 150 200 250 300
Year
1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 TAR/GDP (kg/U.S.$)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
Taiwan USA Japan Germany
Year
1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 GDP/TAR (U.S.$/Kg)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
Taiwan USA Japan Germany
每單位面積需求量
使用強度
總砂石需求量 (含隱藏流)
使用效率
建築工程廢棄混凝土量與 趨勢預測
Year
1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011
Metric tons
0 1x106 2x106 3x106 4x106 5x106
Northern Taiwan Central Taiwan Northern Taiwan Eastern Taiwan Taiwan
Year
1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011
Metric tons
0 1x106 2x106 3x106 4x106 5x106
Northern Taiwan Central Taiwan Northern Taiwan Eastern Taiwan Taiwan
1998年砂石資源蘊藏與可採量
拆除工程廢棄混凝土量與 趨勢預測
來源量預測
(單位: 百萬公噸) 可採量預測
(單位: 百萬公噸)
參數設定
供需模型
回收量與棄土場涵容量預測 (單位: 百萬公噸) 回收再利用量預測
(單位: 百萬公噸)
參數設定
回收與棄土場涵容量模型
藉由預測量與監測量資料分析與檢視1992-2000 年淡水河與高屏溪流域人類經濟活動之有機污 染物(BOD
5
)與懸浮固體物。
背景值以人類經濟活動影響最低之流域上游監 測值為依據
。
研究成果 研究成果 ( ( 流域污染物 流域污染物 ) )
N o r t h e r n E s t u a r y S o u t h e r n E s t u a r y
T M F 1 3 , 9 6 8 . 1 T a m s u i r i v e r v a l l e y
B O D 5
K a o p i n g s t r e a m v a l l e y
B O D 5
T r e a t m e n t 5 0 % 1 1 , 2 8 7 . 4 P o p u l a t i o n
9 0 , 2 9 9 . 2
D i r e c t D i s c h a r g e
L a n d u s e d i s c h a r g e
A n i m a l h u s b a n d r y A g r i c u l t u r e
H o g s F o r e s t
R e s i d e n t i a l &
c o m m e r c i a l
C a t t l e
G o a t s
L i v e s t o c k
7 5 %
2 5 %
1 , 0 2 0 . 9
5 4 5 . 3
3 0 , 4 4 9 . 3
3 2 , 0 1 5 . 5
2 2 , 6 1 5 . 3
1 , 4 3 0 2 8 6 . 7
6 4 1 . 5
2 4 , 9 7 3 . 5
T G F 1 3 6 , 0 0 0 . 8
S P C
~ 9 0 %
P o p u l a t i o n 2 0 , 4 9 0
D i r e c t D i s c h a r g e
L a n d u s e d i s c h a r g e
A n i m a l h u s b a n d r y A g r i c u l t u r e
H o g s F o r e s t
R e s i d e n t i a l &
c o m m e r c i a l
C a t t l e
G o a t s
L i v e s t o c k
9 9 %
1 %
1 , 3 8 7 . 7
7 6 4 . 8
1 5 , 6 1 8
1 7 , 7 7 0 . 5
1 3 9 , 8 3 8 . 8
5 , 2 6 5 . 2
3 , 1 7 0 . 6
4 5 , 5 5 9 . 3
1 9 3 , 8 3 3 . 9
T G F 2 3 1 , 9 9 2
S P C
~ 9 9 %
T M F 2 , 2 0 6 . 3 T r e a t m e n t 5 0 %
1 0 2 . 5 2 0 , 2 8 5 . 1
6 7 , 7 2 4 . 4
1 1 , 2 8 7 . 4 - - - 7 9 , 0 1 1 . 8 1 0 2 . 5 - - - 2 0 , 3 8 7 . 6
B a c k g r o u n d r a t e
2 , 1 6 8 . 8
B a c k g r o u n d r a t e
1 , 5 2 5 . 2
生化需氧量
生化需氧量((BODBOD
5 5
))總預測量總預測量, 2000, 200019921992--2000年淡水河與高屏溪流域生化需氧量2000年淡水河與高屏溪流域生化需氧量 (BOD
5
)背景值與總預測量背景值與總預測量((單位單位::萬公噸萬公噸))
231,991.9 1,525.2
136,000.8 2,168.8
2000
216,722.2 1,430.1
140,570.2 692.7
1999
232,146.9 1,773
143,201.9 1,385.2
1998
307,092.7 2,041.1
146,238.5 649.2
1997
302,423.6 1,856.7
144,704.9 756.8
1996
287,460.2 1,277.5
144,624.0 619.6
1995
280,563.8 3,143.2
144,252.6 938.8
1994
271,425.7 1,049.9
147,442.2 588.7
1993
272,212.1 1,604.5
150,120.6 1,134.3
1992
總預測量 背景值
總預測量 背景值
年度
高屏溪流域 淡水河流域
整理自行政院環保署與經濟部水利署
19921992--2000年淡水河與高屏溪流域懸浮固體物2000年淡水河與高屏溪流域懸浮固體物(SS)(SS) 監測量監測量,,背景值與人類活動貢獻值背景值與人類活動貢獻值
((單位:單位:萬公噸萬公噸))
181,202.4 517,325.5
698,527.9 441,153.4
16,660.3 457,813.7
2000
36,595.7 156,898.3
193,494 176,684
9,499.6 186,183.6
1999
430,701.6 501,066.5
931,768.1 525,805.6
44,461.3 570,266.9
1998
100,756.3 377,062.4
477,818.7 103,298.5
8,545.8 111,844.3
1997
839,389.6 466,030.4
1,305,420 170,723.3
11,089.5 181,812.8
1996
124,257 197,106.2
321,363.2 225,261.7
11,065 236,326.7
1995
352,092.6 275,838.4
627,931 590,974.5
22,320.5 613,295
1994
951,584 478,815.4
1,430,399.4 76,056.9
10,914 86,970.9
1993
371,539.4 251,319.6
622,859 265,136
17,684.2 282,820.2
1992
人類活動貢獻值 背景值
監測量 人類活動貢獻值
背景值 監測量
年度
高屏溪流域 淡水河流域
整理自行政院環保署與經濟部水利署
BODBOD
5 5
與與 SSSS總監測量總監測量BOD5:1992-2000
R
2= 0.0008
R
2= 0.0103 0
4000 8000 12000 16000
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Year
MT
Tamsui Kaoping
Linear (Tamsui) Linear (Kaoping)
SS: 1992-2000
R
2= 0.083
R
2= 0.0335
0 400,000 800,000 1,200,000 1,600,000
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 Year
MT
Tamsui Kaoping
Linear (Kaoping)
Linear (Tamsui)
利用總預測量與總監測量計算河川自淨能力(自淨 能力Self Purification Capability ) :
自淨率=1-[總監測量/(總預測量 + 背景值)]
1992-2000年有機污染物淡水河流域平均自淨率 0.94±0.03. 高屏溪流域平均自淨率 0.99±0.005.
結論與建議 結論與建議
物質流分析可提供物質自環境 人類經濟 活動 環境之全盤資訊。
物質流分析結果可提供了解與檢視物質流量與 流向之交互關係。
本研究成果可協助政府規劃與管理物質之超限 使用，進而降低因經濟與人類活動所帶來之環 境衝擊。
建議整合政府跨部會資源，成立一專責研究機 構，如Wuppertal Institute (Wuppertal and Berlin 德國), World Resources Institute (Washington
D.C. 美國).
簡報結束 敬請指教
進階資料：
1.Teng Yuan Hsiao, Yue Hwa Yu, Iddo K. Wernick ”A Note on material flows of construction aggregates in Taiwan”, Resources Policy (SSCI), Vol. 27/2, p.135-137, 2001.
2.T. Y. Hsiao, Y. T. Huang, Y. H. Yu, I. K. Wernick ”Modeling Materials Flows of Waste Concrete from Construction and Demolition Wastes in Taiwan”,
Resources Policy (SSCI), Vol. 28/1-2, p. 39-47, 2002.
3.T. Y. Hsiao,N. W. Kuo, Iddo K. Wernick, L. T. Lu, Y. H. Yu ” Materials Flow Analysis of Pollutants in Taiwan”,International Journal of Environment and Pollution (SCI), Vol. 23, No.3, p. 259-272, 2005.
