地下水

敦煌生態危機 有樓蘭第二之虞。源自祁連山的疏勒河、黨河已缺水斷流，造成敦煌過量開採地下水，自1992至2001年地下水位平均每年下降0.43米，沙化土地每年增加2萬畝，大風和沙塵暴加劇，有專家指出如敦煌生態不解決，將成第二個樓蘭古國。

卡崔娜橫掃8月底橫掃美國南方墨西哥灣，引發海水倒灌、堤防潰堤，密西西比州內陸1,500公尺泡水，爵士樂發源地紐奧良一夜之間變成人間死城，死亡人數逼近萬人，數十萬災民撤離，抽乾積水至少要一個月到半年的時間。而美國媒體報導說，早有專家提出災難警告，因為紐奧良有將近80%土地低於海平面，再加上由沼澤溼地、近岸沙洲與植被構成的保護迅速流失，科學家與官員早已注意，災難似乎可說是預期中的不幸。這是美國史上最大的天然災害之一。類似的場景，類似的條件，類似的災難警告，是不是很令人熟悉？紐奧良事件，再次喚起中南部沿海地區人們在612水災期間「水漫金山寺」的慘痛記憶，也再一次提醒我們台灣沿海地區地層下陷的嚴重性。紐奧良經驗告訴我們，即便如美國這般富裕國家，讓城市用480公里長、號稱可抵擋有兩百到三百年一遇洪水的防波堤包圍著，仍無法抵擋五級強烈颶風的無情摧殘。大自然的一次反撲，再一次徹底摧毀了人定勝天的神話，給

台灣的主要地下水區都有水位日漸下降的趨勢，西南沿海更有地層下陷的危害，地下水人工補注應是有效的解決方法，在扇頂的河川地廣闢補注池，應可有效增加地下水的水量。在受壓含水層的區域，因泥層阻絕，地面水無法自然滲入，應以補注井的方式，並且可以補注／回抽井的設計，初期營運以水位不再下降為目標，中長期可將水位漸漸升高。補注水源除了自然的河川水，雨水及廢水都可回收利用，各大污水處理廠處理過後的水，應可評估再利用。台灣的西部遍布斷層，921地震使台中缺水數月，正如同1994年Northridge地震重創洛杉機市的給水系統。台北盆地也橫過多條斷層，令人不敢想像，未來大地震過後，翡翠水庫及地面管線是否能繼續供水？洛杉機市從歷史中學習教訓，將地下水納入緊急用水系統，台灣的幾個大都市，如台北、台中，都具有優良含水層，應該馬上行動。美國的許多淺層含水層，都受到地面污染的影響。在台灣，應將保護的目標先放在扇頂補注區。

鐵溶於水中形成鐵離子，主要有二價鐵(亞鐵)及三價鐵，在不含有其他離子時，pH值中性且氧化環境(氧化還原電位Eh大於零)時，會形成氫氧化鐵沉澱，這也就是地表水(通常含有溶氧)不含鐵離子的主要原因(通常濃度小於0.3 mg/l)。地面水開始流入地下後，就沒有氧氣的來源，加上地層中的生物殘餘所形成的有機碳，開始消耗溶氧，經過一段距離後，地下水中的溶氧就被「用」光了。以濁水溪沖積扇為例，扇頂區的地下水中還有溶氧，但往中下游流動，到扇央時溶氧就沒了，尤其泥層越多，溶氧消耗越快。地下水缺氧後，地層中礦物裡的鐵質，經由微生物作用，就開始被還原出來，形成二價的亞鐵離子，此時控制厭氧(缺氧)水中鐵濃度的因子，主要為「碳酸氫根」及「硫化氫」離子。淨化水質的重要功臣

台大陳拱北教授調查發現，當地(台南縣安定鄉復榮村)居民飲用深水井（30─100公尺深）的井水，容易得烏腳病，若飲用淺井（3─5公尺）則否。而且又發現，深井水含砷量較高（大於0.35mg/l），推測烏腳病的起因應是飲水中含砷所致。一旦飲用含砷的井水，皮膚會出現黑斑，並發生皮膚癌，繼續喝井水十年後，居民就會得到烏腳病。 後續研究發現，砷會引起全身動脈硬化，1985年，陳建仁教授發現砷也會引發內臟癌症，例如肺癌、腎臟癌、膀胱癌等。陳教授又於1995年，提出砷也會引起糖尿病和高血壓。因為砷的致毒機制有別於其他重金屬，例如有機汞是累積在神經系統，而鎘則累積在骨頭與腎臟，但無機砷進入人體，大約兩小時後就遍布全身，廣布在身體的各個器官。 1999年的調查顯示，砷濃度的高區有三處：一、原先急水溪的區域，往北擴大至東石地區，二、曾文溪南岸的西區縮小，但東區向東移，形成了第三高濃度區——善化及新市一帶。 嘉南

人類發展難免造成環境的污染，隨著工業化後，污染的嚴重程度更形加劇。全世界有許多超過百年的污染地，例如位於捷克首都布拉格北方的司布那拉（Spolana）化學工廠，1898年建廠後歷經兩次世界大戰，並曾生產除草劑供應美國用於越戰，數十年來副產出許多廢棄物與伴隨的污染，廠區及鄰近的環境如流往德國的易北河(Elbe)，目前仍持續在整治中。又如2000年奧運的主場──雪梨宏布許灣(Homebush Bay)，前身為一百年的垃圾場，主建築群所在的土壤雖已整治完畢，改頭換面轟轟烈烈地舉辦過2000年奧運，但周圍的水體仍在整治中，被污染的水域仍禁止捕魚。 1993年起，環保單位為了監測地下水的水質，台灣省環境保護處建立「台灣省地下水水質監測站網」，在主要地下水區設置431口監測井。2001年3 月立法院通過「土壤及地下水污染整治法」，由政府向石化及農藥等相關產業課稅籌措經費，以為未來無主的污染場址整治基金

地層下陷的原因，主要因為地層未固結，如果抽出大量的地下水，引起孔隙壓縮，地面會因此下降。世界上許多位於第四紀未固結沖積層的都市，曾發生因為抽地下水而造成地層下陷。其中最著名的是墨西哥市，1938~1970年最大的累積下陷量曾達到9公尺，平均年下陷量達28公分。我們鄰國日本的東京及大阪市也都曾在1920~1970年間發生過地層下陷，累積下陷量達到3~4公尺，平均年下陷量達8公分。根據1990年的統計，台灣地層下陷最嚴重的地區是屏東，累積最大下陷量達到2.54公尺，平均年下陷量達12公分。第二名是雲林沿海，累積最大下陷量達到1.46公尺，平均年下陷量達10公分。近年地層下陷的冠軍改為彰化縣，根據水利署及成功大學水工所地層下陷防治服務團2002年的統計，彰化縣於1991年開始，年平均下陷達9~16公分，至1992年的累積最大下陷量達2.12公尺。10年前的冠亞軍——屏東及雲林，近三年的年下陷量分

「台北盆地可不可以抽地下水？」首先要問的是︰台北盆地的水文地質是否合適抽水？答案是——可以。理由有三：其一、台北盆地的地下水是有自然補注的，來自新店溪及大漢溪，補入源頭在景美新店及樹林一帶。其二、台北盆地的地下水是沒有自然出口的，推測被大屯山及林口台地擋住了，流不出去。如果地下水含水層裝滿了，源頭就不會補注，水就會順著河床流入大海。其三、最重要的一點，台北盆地的主要供水層是礫石層，壓縮有限，而且可以回彈。除以上三點外，最重要的是地下水使用模式必需有「新思維」。近代的地下水經營管理，是把地下含水層當成「地下水庫」來使用，抽多少就補多少，不能任由地下水水位持續下降。如果自然補注無法趕上抽水，就需把抽水井設計成「補注與回抽」井（Aquifer Storage Recovery: ASR）。「補注與回抽」井在台灣已經推廣多年，最常遇到兩個問題，第一：「如果有水，幹什麼麻煩要灌到地底，直接供給用戶就

國民政府播遷來台後，糖業是所謂「經濟奇蹟」的原動力，1950─60年代，砂糖是外銷品第一位，最高時曾佔台灣全部外匯收入的74%。因有充裕的資金，台糖農場的地下水開發，也在此期達到高峰。根據1973年的統計，此段時期全省共鑿設了將近3000口的水井。除了公家的台糖鑿井隊外，經數年的人才訓練，新式的鑿井技術開始傳播出去，民間的鑿井公會於1968年成立，目前有登記的鑿井商達一、二百家。私鑿水井數量驚人農業用水佔地下水使用的45%，除台糖公司以外的灌溉用地下水，以全省水利會有較詳細的紀錄，截至1999年止共有深井1,597口。但以井數論，水利會的井並非大宗，百萬農民自行鑿設的井數才驚人，但幾乎都沒登記，很難統計。此種農民自用灌溉井，一般都很淺，動作快的鑿井工，一天可以打三、四口，每口連抽水機不過萬把塊，光是嘉義縣就有約三萬口未登記的水井。全省農民自鑿井有多少口無法得知，估計可能超過十萬口。

連續一週的豪雨，雲嘉地區一夕之間成了水鄉澤國，一期稻作還來不及收割，全部泡在水中央，望著浮在水面上的飽滿稻穗，老農欲哭無淚。多年來，沿海地區的居民早已習慣了洪水進出家園的日子，房子能墊高的就墊高，不能墊高的，就把值錢的家電用品搬到膠筏上，一家人泡在水中看電視、吃飯、睡覺。對於都市人來說，這是難以想像的奇觀，但是對於雲嘉沿海地區的居民來說，這是每天要面對的生活。對於居民來說，導致淹水最直接的原因是防洪排水設施的問題。在雲林口湖鄉，居民氣憤地指出，羊稠厝大排水防洪閘門6個有3個壞掉，居民像鄉公所反映，鄉公所說沒經費推給縣政府，一拖就拖了4、5個月，等到大水來時已經來不及。在嘉義圍潭，村長莊讚芬表示，為了阻擋高處的水流進村子，在省府時期便在村莊四周圍起一整圈防水堤防，但堤防做了，抽水站卻沒做，導致村內的積水完全無法排出。在口湖鄉下箔仔寮，海平面比內陸還要1、2公尺以上，全村的排水只倚靠一座抽水站

台灣的天災一年勝於一年，政府在防洪治水的經費卻是一年少於一年。在氣候異常的趨勢下，極端破記錄的降雨在無預警的狀況隨時會發生。就如同這次連續一週的大雨，氣象局就無法在一週前明確告訴大家：將會在那些地區出現連續一週的豪雨。如此，等到發生當日才緊急發佈豪雨特報，這時地方政府在平日沒準備的情況下，真是手忙腳亂的，連救災都無法作好。所以，我們必須靠政府在平日就架設與疏通排水管線，準備與設置抽水機組，更要勤於檢查、維護與操練，以隨時因應氣象專家們都無法預測的突發性豪大雨。說真的，現在已進入颱風季，颱風隨時可能侵襲台灣，現在再談緊急治水，其實已經是太晚了，各項相關工程，應該是在4月底進入梅雨季前就應完成。 這裏又延伸出一個問題，有關氣候變遷的趨勢以及異常破記錄的降雨隨時可能會出現的問題，國內各界都很明瞭，但是是為何治水經費卻是每年持續減少呢？感覺上，政府部門說一套作一套，直到問題已經惡化到很難根治時，才

地下水的使用，以農業用最多，約佔45%，如各地水利會都鑿有灌溉用井，以及台糖公司早期灌溉全省甘蔗田的水井，此類井出水量較大、深度較深，約在100─200公尺；相較之下，農民自費開鑿的井，出水量較小、深度較淺，約在30公尺以內。其次是養殖業用水，約佔32%；工業用水，約佔14%；至於民生用水，由自來水公司鑿建的水井約只佔9%。當社會的經濟模式改變時，各類的用水比例也會隨之改變。例如早期(1951年)所建石門水庫是以灌溉為首要目標，但現今已轉變為民生供水為主。再者水庫日漸淤積、新址難覓，地下水的供應比例也逐年增加。美國1995年的統計資料顯示，有19州的民生用水中超過60％為地下水所供應。現今台灣的民生用水中超過60％為地下水所供應的縣市為：彰化、宜蘭、雲林及屏東，未來應會持續增加。