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【SDGs】水庫裝滿水就可以安心了嗎?氣候變遷下的臺灣缺水危機

陳永融 2021-08-31
(Source: pang yu liu via, flickr)

歡迎來到大缺水時代

2020 年是臺灣過去半世紀以來最「枯燥」的一年。


不只是因為 COVID-19 疫情肆虐,使得許多原本要出國渡假、唸書或工作的人被迫打消念頭,就連天氣也十分不友善。雖然臺灣網民總愛開玩笑說,中央山脈「颱風殺手」的赫赫威名,已到了「不戰而屈人之兵」的境界,但是沒有颱風帶來的影響,卻遠不只少放幾天假這麼簡單。最直接的後果,就是臺灣的「水」變少了。不只是夏季的颱風,今年臺灣就連春雨、梅雨都沒見著,直接讓臺灣進入罕見的大規模限水窘境。


據氣象局統計,2020 年的降雨量打破臺灣過去五十二年來的最低紀錄,中南部各地的水庫蓄水量更是將近見底,持續好長一段時間的儲水赤字。時間到了 2021 年,情況非但沒有改善,反而越加嚴峻起來。不只水庫沒水,連日月潭、澄清湖等著名水景都乾涸到露出湖床,變成大家爭相拍照打卡的「日月草原」與「澄清沙洲」。

 

2021年旱災最嚴峻時的台灣水情燈號(Source: Wikipedia

這怎麼看都「不正常」,對吧?或許從我們的角度來看,這只是難得的「偶然」。但若把氣象資料攤開來看、梳理清楚脈絡,便會發現臺灣這長達一年的氣候異象與水資源匱乏其實皆有跡可循。


逐步走向乾涸的歷史共業

「全球暖化」到了二十一世紀已是無人不知的環境議題。氣溫逐年升高,導致極地冰層融解、海平線上升,這都是我們經常在媒體上看到的資訊。但是對沒有相關知識的一般民眾來說,他們很難發現藏在「表層」底下的警訊。「水」佔據地球超過七成的表面積,不只是生命的搖籃,更是維持陸地生態系的關鍵。從生物的新陳代謝,到調解地表溫度,都得歸功於生生不息的水循環。然而任何事情都講究一個「平衡」,水能載舟亦能覆舟,我們生存離不開水,卻也沒辦法真的生活在水裡。

但是這個平衡,卻在短短數百年間被人類的貪婪破壞殆盡。


工業革命賦予人類與大自然爭地、爭資源的能力,也無上限地養大我們的胃口,導致全球暖化、生態系統岌岌可危,全都是人類自己造的業果。早在二十世紀末期,聯合國就針對氣候變遷召開不只一次的會議。本世紀聯合國接連推動 MDGs 跟 SDGs 等永續發展目標,其中都包含如何更有效地「保護」、「分配」及「利用」有限的水資源,也催生出聯合國水資源組織(UN-Water)。


聯合國水資源組織(UN-Water)(Source: 聯合國社會和經濟事務部

作為獨立於各國政府的第三方,水資源組織專責協調國家政策、觀測各地水利情況,同時資助具有發展潛力的研究計畫。根據聯合國水資源組織的觀察報告,地球當前的水利環境來到緊要關頭。長期的氣候變遷嚴重影響降雨,許多地區都傳出極度的乾旱、熱浪,甚至是讓人猝不及防的氾濫水患。2021 年臺灣也因為連月無雨造成水庫缺水,一時間民生用水短缺,讓許多人叫苦連天。


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除了大自然的氣候改變,人類對於地表水資源的污染也是一大問題。隨著社會發展,輕重工業與高科技產業對水的依賴也越來越重,讓各種有害物質流入水系統中。

加拿大拉辛運河污染(Source: Wikipedia

這些人為擾動使得地表上乾淨的水資源逐年減少,對自然生態系造成的衝擊也壓縮到人類自己的生活品質。特別是沒有能力或資源興建淨水廠,甚至匱乏基本水利設施的貧困地區,那可是連生存所需的日常飲用以及個人衛生都難以維持。這次 COVID-19 疫情便有許多第三世界國家陷入無法洗手、清潔器具的窘境,使得病毒在惡劣的衛生條件中不斷傳播,更進一步壓垮當地本就脆弱的醫療體系。強盛如印度也因為水資源分配不均,使得當地衛教推廣困難,疫情一次次爆發。

 

那臺灣呢?雖然沒有發生上述的大麻煩,但這座小島卻也有屬於自己的先天限制,百年來沒少吃「水」的苦頭。


命中缺水的臺灣

臺灣雖然是塊美麗的寶島、生態資源豐沛,但在「水」這塊上實在沒有太多值得驕傲的優勢。


根據水利署統計,臺灣過去的年均降水量有 2500 公釐,足足有世界平均值的 2.6 倍。但是一旦除上臺灣人口數,實際上的人均降水量卻只有世界平均值的 1/5,更被環境績效指數(Environment Sustainable Index)評比為世界排名第 18 的「缺水國」[1]。是不是很難想像?這個每年都會有颱風、時不時還會淹水的小島,居然是外人眼中的「水資源貧瘠」之地?


這就得從臺灣的地形說起了。

臺灣土地狹長,在歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的擠壓下形成別具特色的南北走向山脈。雪山山脈、中央山脈、玉山山脈、阿里山山脈與海岸山脈密集排列,是我們引以為傲的自然景觀。然而這也代表臺灣山高流短、地狹人稠,根本沒有足夠的土地留住降水。就算是濁水溪、曾文溪、大甲溪等河川,其流域面積有限,不足以供應當地人民所需。清治、日治時期會有諸多水圳與水庫建設,正是要彌補這些先天限制,實現「人人有水用」的基本生存條件。


臺灣嘉南大圳貯水池堰堤工事(Source: Wikipedia

但是臺灣就這麼大,適合修建高山水庫的位置不多,能儲備的水量也受限於河川本身。臺灣平均水庫的供水量僅佔河川逕流量的 23.5%,代表絕大多數的降水都還來不及被善加利用便流入海中[2]。再加上越來越嚴重的淤積問題不斷蠶食水庫的有效蓄容,根本追趕不上逐年攀升的人均用水量。

你可能會好奇,既然高山水庫的效率不理想,當初又為什麼要蓋?這是因為臺灣降雨分佈極度不均,特別是中南部將近 8 成的降水量都在夏、秋的豐水期下完[3],其餘時間只能仰賴水庫供水。再加上臺灣每年降雨僅有 5%的水量被土地吸收,河川則因地勢陡峭流速過快,還會造成下游河道氾濫與大量沖積。修建水庫在當時能同時處理「蓄水」與「治水」兩大難題,並非毫無意義。


然而,水庫終究不是臺灣治水的最佳解。許多弊端在當時還看不出來,卻都在氣候變遷下一一暴露出來。


早期臺灣對污染議題不夠重視,沒來得及做相關建設,以至於大量工業與民生廢水被直接排入河川以及下水道,造成嚴重污染水循環。直到 2019 年臺灣的污水處理率還只有 61.67%[4],甚至時至今日都偶爾會看見工廠私排廢水的新聞,顯現水污染控制成效不足的問題。都已經先天不良,還因為人為破壞造成後天失調,這也讓水資源議題成為臺灣永續發展路上最大的阻礙。


如何重新滋潤臺灣?

臺灣的水資源困境其來有自,我們不但要克服種種先天限制,更得找到新的生活型態,來擺脫現有框架的侷限。換言之,我們不但得「開源」,更要想辦法「節流」,不然很容易陷入過去被動的局面中。

在開發新型態水資源方面,同樣有乾旱問題的新加坡與以色列,利用了海水淡化與污水回收等方式,緩解國內水資源困境。特別是新加坡的「新生水」(NEWater)處理廠,足以滿足國內 40%的用水需求,大幅度提升了國內水資源的使用效率。「新生水」並不是單純的噱頭。新加坡為了能最大程度地利用國內廢水資源,整併全國的污水系統,確保所有民生以及工業廢水最終都匯聚於處理廠。遵照國際污水處理的 SOP 處置後,再送至再生水廠進行過濾、紫外線消毒以及 pH 值調整,最後成為能被一般民眾與工業利用的新生水。

 
新生水(Source: Wikipedia

臺灣若想實現類似於新加坡的廢水回收作業,當務之急就是要重整當前的污水相關建設,確保工業與民生廢水不會再流入河川或地下水。只有把地面逕流與污水收集系統完全區隔開,我們才有機會實現真正的「廢水回收」,減輕人類生活對自然環境造成的破壞。除了廢水回收,另一項常見的「開源」技術則是海水淡化。顧名思義,這是一套將海洋鹹水轉化成淡水以供使用的流程,也是傍海國家必然要考慮的選項。然而不管是臺灣,或是在水資源開發上走得比我們還要前面的以色列與新加坡,都難免在海水淡化作業上遇到「綠色溢價」(Green premium)的問題。


說得更直白些,就是「CP 值太低」。


當前世界最常見的海水淡化技術有「逆滲透」與「多級閃蒸」,兩者皆需要大量能源支撐,後續產生的高鹽度鹵水也需要專業設備處理,若肆意排放反而會造成新的生態危機。以臺灣為例,沿海雖然有22座海水淡化廠,但是每度淡水的產出成本仍高達 3、40 元。如馬祖等離島地區的產水成本更是高達驚人的每度80元,還是靠政府貼錢才將水價壓到人民堪用的價格。想要更有效率地利用海水淡化,我們勢必得改良現有技術、提高單位能量的淡水產量,否則難以做到永續經營外,還可能拖垮了同樣得來不易的珍貴能源。


怎麼留住水呢?

說完「開源」,接下來就是如何「節流」。這部分對臺灣格外重要,我們「留不住水」的先天弱勢,其實也是容易遭受洪患的主因。尤其是在人口劇增後,政府與人民大規模填河造陸、侵佔原本屬於河川氾濫區的土地,這些建設都破壞了腳下土地的留水能力。每當大雨來襲,先天不足又後天失調的臺灣自然容易淹水,成為環環相扣的因果循環。


不過別急著悲觀,臺灣在這方面其實已有相當成果。例如 2017 年啟用的中庄調整池便是一改過去高山水庫的設計,建造出人工湖形式的平地水庫,負責輔助石門水庫提供桃園以及部分新北市的民生用水。就算目前只是備援角色,中庄調整池平時也有培育綠地、提供觀光等額外價值。

 

中庄調整池(Source: Wikipedia

另外,推廣雨水收集系統也有助於提升都市地區的降水利用。一般民眾就算負擔不起高階淨水設備,收集的雨水也能作為非飲用水的替代水源,降低民生用水對水利系統的負擔。除了雨水,近幾年還有科技公司開發出利用逆滲透技術將除濕機水轉化成可飲用水的飲水機。若能把集水技術發展成熟,降低產水成本、提高產水效率,這也是足以改變人類當前生活型態的科技里程碑。當然,上述提到都是人為建設的部分。但若真的從「永續發展」角度出發,將水資源議題回歸大自然才是最理想的作法。


如氾濫問題嚴重的阿姆斯特丹倡議「還地於河」已有一段時間,退縮人類生活界線、給河川應得的活動空間。臺灣雖然地狹人稠,卻也不是沒有與自然和諧共處的餘裕。減少日常碳排放量、積極擴張山林植被面積,這都是我們能做也該做的事情。臺灣缺水是無法改變的事實,但真正讓臺灣人「沒有水用」的罪魁禍首其實是我們自己。認清當前的處境並認真制訂策略,這才是永續發展的長遠之道。


本文由故事 StoryStudio 編輯部與百靈佳殷格翰共同製作  

[1] 秦綾謙(2018). 河川汙染浩劫 臺灣缺水國全球排第 19.https://csrone.com/news/4794

[2] 水利署(2019). 臺灣地區 107 年降雨量概況

[3] 水利署(2019). 臺灣地區 107 年降雨量概況

[4] 內政部營建署(2019b). 全國污水下水道用戶接管普及率及整體污水處理率統計表

文章資訊
作者 陳永融
刊登日期 2021-08-31

文章分類 副刊
標籤 SDGs 21世紀