本期主題:環境規畫與管理

發行人 :蔡俊鴻

本期主編:秦靜如

       

       

106年6月

桃園市地下水含氯有機污染場址管理實務與挑戰

朱順傑、葉勃均 工業技術研究院 綠能與環境研究所
沈志修、劉建中、李孝軍、葉孟芬、蔡元正、呂佳玲 桃園市政府環境保護局

摘要

  二戰後台灣經濟快速起飛,從農業社會快速轉型為工商業社會,連帶重組了整個社會經濟結構。但是,隨著工廠不斷設立、廣泛應用新興化合物、民眾早期對環境保育的認知不足、環保法規不周全,導致工業廢棄物被任意棄置或掩埋,加上早期無法令規範與政府環保稽查人力有限,無法對恣意排放有毒廢水的工廠當下重罰,嚴重危害台灣整體環境。與歐美先進國家環境保護發展的歷程一樣,我國亦是先注重飲用水衛生、地表水污染、廢棄物污染、空氣污染、噪音問題、以及毒化物管理,先後立法管制,直到民國89年2月2日將歷經10年研商的「土壤污染防治法(草案)」完成立法程序正式公告為「土壤及地下水污染整治法」(以下簡稱土污法),從此正式開啟台灣土水環保行政立法管制的工作。因是施行新法,經10多年施行後,有大學教授為文將此法貫以「水土不服」之法,且土水爭訟案例呈現幾何級數成長,顯見此法立法本身與施行上確實仍有許多改善空間。

  目前全台環保機關列管之地下水含氯有機污染場址已超過140處,且部分屬污染範圍及污染來源不明確之狀態,近年承蒙環保署補助桃園有關含氯有機污染場址計畫,透過這些計畫執行使桃園市環保局在場址公告上不再面臨相關爭議,使公告合理性無庸置疑。本文內容即是探討近年桃園市環保局在此相關業務所面臨挑戰、遭遇困難及研提出之解決方案與策略。

關鍵字:含氯有機污染場址、環境法醫技術、穩定同位素比值

一、前言

  桃園境內現有水污染相關列管工廠達3,100餘家,亦有眾多工業區,其中經環保署近年辦理多期之「運作中工廠土壤及地下水含氯有機溶劑污染潛勢調查及查證計畫」、「航空站土壤及地下水污染潛勢調查及查證計畫」、「全國工業區土壤及地下水品質管理計畫」、「高污染潛勢工業區預警監測井網規劃建置計畫」及「高污染潛勢工業區污染源調查及管制計畫」等計畫,調查發現多處土壤及地下水污染場址。

  統計至106年5月資料顯示(表 1),國內地下水受含氯有機污染物公告之列管場址增加至140處(工廠類88處),共有42處整治場址、57處控制場址,顯示目前在地下水含氯有機污染場址之管控是十分重要的。桃園境內公告上無疑慮的含氯有機污染場址業已依土污法進行公告列管,但仍有部分已知地下水污染場址在公告上缺乏如污染場址範圍、污染行為人等公告上所需要資料,或是公告後面臨廠商/地主陳述意見反駁相關行政公告,或提請訴願,或甚至提起行政訴訟。土污法到民國89年2月2日歷經10年研商後正式公告,開啟台灣土水環保行政立法管制的工作。因是新法,經10多年施行後,有大學教授為文將此法貫以「水土不服」之法[1],且土水爭訟案例呈現幾何級數成長[2],顯見此法立法本身與施行上確實仍有許多改善空間。

  桃園市環保局鑒於前述污染範圍及污染來源不明確之場址,以更詳盡之污染鑑識技術去確認污染來源、範圍,並以嚴格證據法則進行污染行為人判定,作為場址污染之嚴謹查證,以確保地下水含氯污染場址在後續行政管制程序之正當性。近年已向環保署爭取經費補助有關含氯有機污染場址計畫,冀望透過相關計畫執行使桃園市環保局在場址公告上不再面臨相關爭議,使公告合理性無庸置疑。

二、業務執行難處分析

  由於含氯有機地下水污染場址在污染來源上之常缺乏足夠證據去證明,導致行政機關在公告場址後常面臨污染來源及污染行為人之訴願、訴訟爭議。在地下水含氯污染場址行政管制執行上,面臨之難處有:

(一)、污染範圍不確定

  在污染場址公告上最重要的是要有一明確之公告污染範圍,然過去地方機關之污染場址發現多是中央環保署相關計畫調查發現,其調查結果多是單一點或局部區域有污染事證,過去桃園市環保局均依100年2月23日環署土字第1000013799號令公告之「場址污染範圍與管制區之劃定及公告作業原則」進行場址公告;此外99年2月3日土壤及地下水污染整治法修法後,要求場址公告上加註污染行為人,並對污染行為人處以行政罰款及施以環境教育。此污染行為人公告導至國內諸多場址公告後即面臨關係人之陳情、行政訴願、甚至行政訴訟。在陳情與行政訴願多是環保行政機關做解釋,而使行政裁罰站上風;但在行政訴訟上,經法院各級法官判定之結果卻不一定,目前在台南敬○案後,法官多採信污染關係人之說法,使行政公告上面臨極大之挑戰。

(二)、污染來源或行為人舉證困難

  桃園市轄內工業區列管工廠高達3,100餘家,各工業區工廠業別範圍分布廣闊,污染物組成複雜,不具區域特定性,場(廠)址複雜與更迭頻繁;以桃園某工業區污染情形而言,污染責任不明且具疑慮之相鄰工廠有五家廠家地下水含氯有機物超過管制標準,然而依環保署調查結果與工廠運作記錄現階段尚無法釐清污染來源,加諸工業區內事業單位運作原物料種類與名稱繁多,運作物質與檢測之污染物質缺乏直接關連性,多數廠商並無含氯溶劑運作申報記錄,污染源不易追查,尚待釐清。

(三)、工業區內複合式污染,管制權責/分工不明

  轄內各工業區地下水調查數據數量雖多,然而因各年度調查目的不同、設井深度不一、地下水井篩長度差距大,難以比對污染物分布與場址之相關性,尤其以含氯溶劑污染問題較為棘手,工業區內污染來源仍屬不明確。

三、可行解決方案

  由於含氯地下水污染場址之常缺乏足夠證據(污染來源明確)去公告為場址,或公告場址後面臨訴願、訴訟污染來源及污染行為人之訴訟爭議,導致台灣多處控制場址之行政公告在訴願或訴訟上敗訴,近期以台南敬○、高雄光○與桃園台○等三案最為有名。因此,主管機關多以較保守之公告污染來源不明確與地下水限制使用地區做為行政處置方式。目前桃園市環保局解決此困境方式,依場址調查程度有以下解決方案:

(一)、對於污染來源、範圍明確,但污染行為人不明或是待查者

  桃園市環保局根據過去執行經驗,仍將對於污染來源、範圍明確,但污染行為人不明或是待查者相關場址進行公告,做法上與以往方式略有不同。桃園市環保局仍依土污法第十二條進行控制/整治場址公告,以污染源所在區域逕行公告(範圍較小),但場址公告上則不註記污染行為人,同時亦公告污染團範圍較大之地下水污染污染管制區。此法已見諸桃園市環保局104年1月28日公告某工業區內國小與周圍兩家工廠附近之方式。

(二)、對於污染明確,但污染來源、範圍與污染行為人待確認者

  此類以桃園某工業區CL02附近為例,CL02已知其地下水三氯乙烯污染超過15年,而桃園市環保局102年度桃園含氯計畫僅調查出部分區域超標,污染範圍尚未有收斂之調查結果,但桃園市環保局鑒於此區地下水污染事態嚴重,遂於104年2月24日以府環水字第1040005172號函,依土污法第二十七條,公告該工業區中○段81地號等6筆地號部分區域為地下水受污染使用限制地區及限制事項。唯本區地下水三氯乙烯污染範圍上未完全調查清楚,桃園市環保局再規劃後續計畫針對此區持續調查。

四、環境法醫技術應用

  土水污染場址其因果關係之建立,可參考圖1之作法。當要確認污染場址改善責任時,環保主管機關(主要是地方環保局)是負有舉證責任的,透過各工廠原物料的盤查,確認哪家工廠是嫌疑人,若能找到來源明確的人證、物證、事證與土水超標物質有直接關連性,則此因果關係將十分明確,污染行為人將是十分清楚。然而,實務面上仍受限證據不易取得之困擾。舉例來說,台灣地區是民國91年才將各工廠毒化物運作物質開始以資料庫管理,之前的資料多是佚失或找不到的。此外,土水污染的隱諱性,更是當污染發生一段時間後才會被發現,要再回過頭去找污染源,常是污染行為不再發生,無現行犯存在。因此,應用環境法醫綜合性研判各污染場址,是桃園市環保局鑑識之主要遵循之原則與方法。

  針對污染來源或整治責任有疑慮的污染場址,桃園市環保局從102年度含氯計畫嘗試應用環境法醫技術釐清整治責任,在污染源追蹤上確實可找到污染源,但在污染整治責任認定上,因廠商及其製程更迭頻繁,使用原物料情形或有隱匿或是只知其商品名而無其成分,導致可供證據之記錄不齊全而難以舉證污染行為人。

  以含氯有機物污染為例,桃園市環保局擬委託相關單位針對含氯有機物場址,利用新穎鑑識技術,用以評估污染源與其周圍之因果關係,其主要應用原理與成果概述如下:


圖 1、污染事證與因果關係建立法則

(一)、化學指紋分析

  化學指紋鑑定係以污染物種分布作為其來源相關性的判斷,污染物種類越多,則鑑別力越高。此類指紋鑑定方法在油品污染場址較常使用,因為油品通常都是為數極多的碳氫化合物混合。雖然含氯溶劑的使用以單一純溶劑的型態居多,譬如乾洗業者可能僅使用四氯乙烯作為乾洗溶劑,脫脂業者可能僅使用三氯乙烯脫脂溶劑,精密電子業者可能僅使用三氯乙烯作為清洗溶劑等等,但使用過程中混入的其他雜質成分也是工廠污染指紋的一部分。因此,作為化學指紋的物種不限於法規管制項目,分析方法愈精密詳細,愈能顯示具有鑑別度的化學指紋。

  化學指紋亦可作為判定現地生物降解的輔助工具。當污染發生後,溶解在地下水中的化合物受環境中的自然衰減作用(natural attenuation),包括生物性或非生物性的降解、吸附、分配、平流、擴散等,導致多種化學物質之間相互依存的關係發生改變。因此,根據現地的化學指紋變化,決定現地是否進行自然衰減,是後續控制或整治方法選擇的重要依據。

(二)、穩定同位素比值鑑定

  自然界的元素大多存在兩種以上之穩定同位素,不同來源的化合物通常具有各自不同的穩定同位素特徵,譬如不同地區的農作物、不同產源的酒/蜂蜜、不同工廠製造之產品等,其可能具有不同之穩定同位素特徵。在含氯化合物的製造過程當中,不同原料或不同製程均會導致生產的含氯化合物具有不同的穩定同位素特徵,如圖2所示[3]。因此,倘若兩家工廠使用的含氯溶劑來自不同的產源,則穩定同位素比值可作為鑑識的指紋。


圖2、不同製造工廠來源的含氯有機化合物穩定同位素二維分布
資料來源: Jendrzejewski, N., Eggenkamp, H. G. M., Coleman, M. L., 2001, “Characterization of chlorinated hydrocarbons from chlorine and carbon isotopic compositions: scope of application to environmental problems,” Applied Geochemistry 16, 1021-1031.

  以三氯乙烯為例,其組成包括碳、氯與氫等三元素,碳有天然穩定的同位素13C與12C,氯則有天然穩定的同位素37Cl與35Cl,氫則有天然穩定的同位素2H與1H(3H則是具放射性)。由同位素質量差所引起的物理和化學性質上的差異,稱為同位素效應(isotope effect)。污染物在環境中經過傳輸、轉換、降解等作用後,其組成之穩定同位素比值會有些微差異,應用穩定同位素在現地的污染鑑識即是利用此些微差異做比較。此一觀念即是應用穩定同位素分餾效應(Isotope fractionation)之結果,所謂穩定同位素分餾,意指化合物在自然環境中傳輸時,因為物理、化學或生物等作用,會使穩定同位素在分配上產生差異,導致穩定同位素比值改變的現象。若導致較重的穩定同位素比例增加,則稱為富集(Enrichment),反之,則稱為耗乏(Depletion)。一般在生物降解的環境下,污染物的穩定同位素比值會隨著降解而改變(如TCE中之13C/12C與37Cl/35Cl經生物降解後會富集;2H/1H則會耗乏),但若沒有生物降解,則污染物的穩定同位素比值會維持不變。

  桃園市環保局102年度委辦計畫調查某工業區內4處場址,應用二維特定化合物同位素分析 (Two Dimensional Compound Specific Isotope Analysis, 2D-CSIA)鑑識出該工業區地下水三氯乙烯污染有至少4種TCE穩定同位素特徵(圖3),推估至少有四處以上污染來源。鑑識出兩處工廠應屬同一污染源且確認非有曾使用TCE之特定公司所造成;確認該工業區南邊某廠區非TCE來源而應是受區外影響,且已將原控制場址公告改以公告地下水受污染使用地區[4][5],環保署工業區調查計畫接續調查中;CL02附近確認周邊兩家工廠非污染來源,後續研擬相關計畫將在此區持續調查[6]


圖3、桃園某工業區地下水之TCE穩定同位素比值2D-CSIA特徵
資料來源: 資料來源: 朱順傑等人(2014b),“102年度桃園縣含氯溶劑污染場址初步污染範圍界定及相關場址後續管制策略計畫期末報告”,桃園縣政府環境保護局委託計畫報告,桃園。

五、污染預防

  在工廠前端預防管理之行政管制層面上,除工廠自主管理外,另有「清潔生產」可供參考。「清潔生產」的觀念源於1974年美國3M公司所提出「污染預防划得來(Pollution Prevention Pays,簡稱3P)」的概念,其意義是希望藉由執行污染預防的措施,可以獲得更大的利益。其基本觀念為未被利用的原料,經排出後即成為污染物質;反之,污染物質若能加上創新技術的使用,可將污染物變為具回收再利用價值的資源。此後,美國在1986年及1990年分別通過「資源保育及回收法(Resource Conservation and Recovery,簡稱RCRA)」與「污染預防法案(Pollution Prevention Act)」等法,其明確規範各產業必須針對污染源,進行事先預防與減少污染量釋出的工作(或稱為減廢措施),對於無法回收再利用的污染物,則儘量做好處理工作;至於排放或最終處置(或稱為管末處理),才是不得不採取的最後手段。又如:美國國會在1990年「污染預防法」中,倡導對污染物的管制有四個優先次序,依次為源頭減廢(Source reduction)、回收與再利用(Recovery and reuse)、中間處理(Treatment)、以及最終處置(Final Disposal)。在「污染預防」的觀念及相關法案陸續被提出後,許多產業或政府單位則逐漸推動以「污染預防」、「工業減廢」、或「清潔生產」為基本概念,以減少污染物的產生為積極作為[7]

  工業土地的污染,早期多來自廢水、廢氣及廢棄物的不當處理,近二、三十年因為環保法規的日臻完善,以及環保意識的提升,相關的事件已減少很多。工業生產運作程序的洩漏成為土地污染的主要來源,尤其是地下儲槽及地下管線,其洩漏往往不易察覺,發現時往往已造成重大損害。所以要防止土壤地下水污染,工廠在程序的安排相當重要,除了加強管理外,良好的硬體規劃可以避免污染的發生,如舖設不透水鋪面、管線與儲槽地上化、設置二次阻隔層、擋油堤,必要時設立相關的監測設施,以提早偵測發現污染。

  如前所述,政府機關若要在預防管理之行政管制層面上,若能立法管制化學物質之使用或禁用,並立法倡導「工業減廢」、或「清潔生產」,則能達到前端預防管理之目標。

六、結語

  土水爭訟案例呈現幾何級數成長,如何有效應用環境法醫技術,建構完整之污染事證與因果關係,使得行政機關在場址公告上不再面臨相關爭議、公告合理性無庸置疑,桃園市環保局已累積不少經驗。鑒於地下水污染場址之污染範圍及污染來源不易明確認定,遂以更詳盡之污染鑑識技術去確認污染來源、範圍,並協助污染行為人判定,作為場址污染之查證,且遵循嚴格證據原則,勿枉勿縱,以達到確保地下水含氯有機污染場址在行政管制程序之合理性與正當性。

參考文獻

[1] 葉俊榮(2015),“「水土不服」的土壤及地下水污染整治法―中石化安順廠相關行政訴訟的檢討”,法令月刊,66卷3期,p.23-53。

[2] 張訓嘉等人(2016),“「美國行政和解制度暨我國土壤及地下水污染整治實務和解制度規劃服務計畫」期末報告”,環保署委辦計畫,p.1。

[3] Jendrzejewski, N., Eggenkamp, H. G. M., Coleman, M. L., 2001, “Characterization of chlorinated hydrocarbons from chlorine and carbon isotopic compositions: scope of application to environmental problems,” Applied Geochemistry 16, 1021-1031.

[4] 朱順傑、許心蘭、呂佳玲、柯顯文、葉孟芬、陳世偉(2014a),“利用CSIA技術鑑識老舊工業區地下水TCE污染案例”,2014年環境資源永續發展研討會論文集,p.2-36~2-47,桃園。

[5] 朱順傑等人(2014b),“102年度桃園縣含氯溶劑污染場址初步污染範圍界定及相關場址後續管制策略計畫期末報告”,桃園縣政府環境保護局委託計畫報告,桃園。

[6] 朱順傑等人(2015),“103年度桃園縣地下水含氯場址污染來源鑑識及公告範圍界定計畫期末報告”,桃園市政府環境保護局委託計畫報告,桃園。

[7] 經濟部工業局(2010),“清潔生產概論-邁向產業永續發展之路”。