淺談土壤污染調查與整治之方法

蔡東宏 技師

陳伯祥 技師

前言

  在台灣創下紀錄片票房紀錄的《看見台灣》，於102年第50屆金馬獎勇奪最佳紀錄片獎，導演齊柏林以最溫柔的方式提醒國人要愛護自己家園，片中除呈現台灣秀麗景色外，也看到許多破壞國土及污染環境的行為，更顯見處理國土污染這個課題已刻不容緩。過去台灣在30年間，由於工商業快速發展，創造令人稱奇經濟奇蹟，然而環境污染也因此伴隨而來。回顧台灣環保法令之發展，初期大都偏重於水與空氣之污染管制，由於土壤為各種污染物之最終承受者，所以空氣、水、廢棄物處理不當所導致之土壤與地下水污染問題終將陸續顯現。所幸台灣在89年2月2日頒布施行「土壤及地下水污染整治法」（以下簡稱土水法），確立國內土壤及地下水污染整治工作的法令依據，使環境保護工作邁入另一重要進程，以解決長年來的沈痾。

  我國土水法第2條規定中對「土壤污染」所下之定義為：指土壤因物質、生物或能量之介入，致變更品質，有影響其正常用途或危害國民健康及生活環境之虞。另外土壤污染物質的來源甚多且種類很複雜，通常可分有：1.工業廢水、廢污泥或其他固體、液體廢棄物，2.農藥及肥料，3.畜殖業廢棄物，4. 都市污水及垃圾、5. 廢氣、落塵及酸雨。根據環保署資料，全國土壤因廢水導致之污染約占80％，因空氣落塵造成之污染約占13％，其餘為廢棄物、農藥、肥料、酸雨等之污染。

  綜上所知，土壤污染調查及整治將是後續處理國土污染重要工作。因此，筆者就自身參與過之案子，彙整出一些資料與心得，提供讀者參考。

土壤污染調查工作

  目前國內進行土壤調查技術通常以地球物理探測為主，最常使用有透地雷達(Ground-Penetrating Radar Method，GPR)、電磁波探測(Electromagnetic Method，EM)及地電阻探測(Electrical Resistivity Tomography， ERT)等，其方法說明如下。 

一、透地雷達

  透地雷達主要是依據污染物質本身或其造成土壤導電性之變化，使得雷達圖譜上形成訊號異常之範圍加以判讀，以分辨出污染區域範圍，透地雷達探測情形詳圖1。由透地雷達探測結果案例顯示之反射訊號強弱，詳圖2，以兩種顏色來區分代表潛勢區。

圖1 透地雷達探測情形		圖2 透地雷達探測結果圖

二、電磁波探測

電磁波法係依據地層導電程度之差異來區分地下地層，地層導電層度與組成的礦物、顆粒大小、位態、含水量以及含鹽度等有關，電磁波探測情形詳如圖3。以電磁波探測結果案例來看，詳圖4，區域背景值為40 ms/m 以下，因此40-50ms/m略高一些，50-60 ms/m 高於背景值之潛勢區，60 ms/m 以上遠高於背景值之潛勢區。潛勢區有兩種可能，一為重金屬土壤區域；二為夾雜廢棄鋼筋等金屬物質之地層材料或建築廢棄物。圖4所示紅色虛線圓圈為推測潛勢較高之區域。而深黑色虛線則為第二高之潛勢區域。

圖3 電磁波探測狀況		圖4 電磁波探測結果圖

三、地電阻探測

地電阻法主要依據地層的電阻率來區分地層，根據組成的礦物、顆粒大小、位態、含水量以及含鹽度不同來區分地層及地下構造，地電阻探測情形詳如圖5。由地電阻探測結果案例圖可知，詳圖5，該測限顯示建築廢棄物分佈主要出現在測線中後段，且厚度變薄，約在2.5-3 公尺左右。紅色虛線圓圈為本測線相對地電阻率異常區，推測A、B與C區可能含要異常金屬物質於地層中。

圖5 電阻探測狀況		圖6 電阻探測結果圖

為瞭解場址內污染分佈情況，將分兩個步驟進行。步驟一以感應電磁波法(EM)搭配透地雷達(GPR)進行全場探測，藉由電阻判斷了解整場土壤基質及廢棄物基質之分佈狀態，步驟二則以地電阻(ERT)進行疑高污染潛勢區調查包含深度調查。調查完成後將據以規劃網格，並配合直接貫入及開挖方式現場取樣進行XRF篩測，篩測結果將做為後續土壤污染整治時估算土污數量（含廢棄物）之依據。

土壤污染整治工作

目前國內外對於土壤污染之整治復育技術已有相當多之研究，其整治方法主要之目的可歸納為三類：一是將污染物從土壤中移除；二是將污染物侷限於污染介質中以阻止或減少污染物釋出；三是用換土或稀釋的方式降低污染濃度及危害，其實際執行方法說明如下。

一、換土/稀釋

 本類方法主要考量土地的再利用性，由於前述一些方法可能會發生改變土壤原本性質之後遺症，雖土壤經整治後變為無害化，但有可能導致不再適合農耕用途。因此，本類方法即是要降低污染情況，保留土地原有的利用性，並兼顧經濟性。特別是農耕用地的土壤整治。應用的整治方法有深耕翻轉、混合稀釋法、客土法、排土法等，這些方法可互相配合應用。

二、固化/穩定化(Solidification/Stabilization)

固化/穩定化是重金屬污染場址中最常被選擇者。固化係將污染土壤固體化(硬化)使得污染物被物理性封閉，穩定化通常利用化學反應產生鍵結(如水泥之波索蘭反應)降低污染物之移動。通常使用「固化」一詞即意味前述兩作用之合成效果。無機的固化劑如水泥、飛灰或高爐渣等，有機者如瀝青可用來在廢棄物周圍形成結晶、玻璃或聚合物。

三、掩埋法(landfill)

掩埋處置依其處理對象或功能可分為安定、衛生及封閉掩埋三種。「掩埋處置」簡單的說就是尋找一個適合的空地將廢棄物埋在地面下，其主要功能在於將廢棄物從環境中安全與衛生地隔離開，或藉土壤中之微生物之分解能力將其穩定化。掩埋場為固體廢棄物之中間處理亦為最終處置地方，其主要功能在於把廢棄物從社會環境安全的且衛生的隔離，並藉著地面下大自然環境（如微生物或其它催化物）之分解能力將其穩定化(stabilization)。

綜整一般土壤污染整治工作流程，詳圖7所示。

                圖7 土壤污染整治流程圖

註1：X 射線螢光分析儀 (X-ray Fluorescence Spectrometer, XRF )係利用X-射線照射樣品以激發其中的元素，當原子自激發態回到基態時，偵測所釋放出來的螢光，由於能階差因元素不同而具特異性，因此由特殊偵測器偵測即可鑑別元素種類及定量分析，具有快速、非接觸、非破壞性及多元素快速分析等特點。

註二：TCLP試驗即為事業廢棄物毒性特性溶出程序，將廢棄物視需要適當減小粒徑後，以適量之萃取液萃取並過濾後配合AA等精密儀器分析萃取濾液，測得試樣之各項毒性物質濃度。

結論

土壤不僅提供了生物活動的空間，也是地球上各種生命的介質。人類為生存的需求及追求生活的便利，不斷的創造出許多讓土壤過度負荷的污染物，雖然這些進步為人類帶來生活的改善與經濟的繁榮，卻也因為過度的消耗自然資源，造成直接與間接的環境污染。台灣土壤污染的問題涵蓋了環保、衛生、農業、水利、工務與地政等多個相關權責單位，要整合執行將有一定困難與複雜度，也因為如此，行政院長江宜樺觀賞了《看見台灣》後，立即指示成立專案小組，針對盜採砂石、山坡地超限利用與國土永續三大面向，跨部會研議解決影片中揭露的國土破壞與污染問題就可想而知。

台灣土水法已執行多年，土壤防治宣導、專業人力培訓、土壤污染資料調查整合、土壤污染整治技術的研究、健全土壤污染防範體系及追查管理工作皆已落實進行中，然而土壤污染這個課題，後續我們要做的應該以防為主、以治為輔，朝『零污染』的方向前進，並以去污保育護生態、清淨家園樂活化之目標進行，期能還給人民一個乾淨土地。

參考文獻

1.「高雄市前鎮區興邦段119-53等兩筆地號土地污染調查暨改善計畫案」報告書。

2.「高雄市前鎮區興邦段119-53等兩筆地號土地污染改善工程」施工計畫書。