一、背景介紹

氣候變遷的成因

影響著氣候有許多要素,科學家已經確定人類活動已成為一個主要的作用力。人為引起的氣候變化主要是由於大氣中溫室氣體含量的變化造成的,此外大氣中懸浮微粒(又名:氣溶膠,氣膠)的變化,以及土地使用的變化等也是氣候變化的原因。人為排放的溫室氣體自工業化時代(大約1750年)起增加。目前大氣中的二氧化碳甲烷氧化亞氮濃度已達到過去80萬年以來的最高點。這些人為排放的溫室氣體和其他人為活動的影響遍及整個氣候系統,被認為非常可能是20世紀以來氣候暖化的主因。IPCC於2013年發布的第5次評估報告指出,1951-2010年所觀測到的全球增溫,有一半以上極可能是由人類活動所致。

氣候變遷的影響

極端的氣候或天氣事件的變化是一般人談到氣候變遷時最關心的問題。政府間氣候變遷委員會第五次評估報告整理了20世紀中葉以來比較顯著的極端事件種類,分別出現在世界不同地方,包括:

  1. 白天和夜晚的溫度上升。
  2. 暖期及熱浪事件的增加。
  3. 氣溫極端偏低的白天和夜晚在減少。
  4. 極端降水事件增多。
  5. 多處出現乾旱,包括地中海、西非、北美中部、澳洲西北部等等。 6.北大西洋熱帶氣旋的頻率和活動自上世紀70年代以來有增加的趨勢,但因觀測資料尚短,確切原因仍無定論。
從20世紀中葉開始的不同極端候事件頻率(或強度)發展趨勢(箭頭方向表示變化趨勢)。北大西洋熱帶氣旋資料較短,開始於20世紀70年代。
圖/政府間氣候變遷委員會第1工作組第5次評估報告常見問題2.2

氣候變遷使水資匱乏

全球水資源絕大多數屬於人類無法使用的海水與鹹水(佔97.5%), 而淡水中亦有將近70%屬於冰山或永凍層,30%屬於地下水,佔全球水資源中2.5%的淡水只有其中0.3%是人類真正可以使用到的

全球氣候的溫室效應加劇了水資源缺乏的危機。科學家預測,全球氣候的暖化將使土地沙質化而導致旱情的嚴重。許多國家現在大量依靠地下水。但是地下水並非取之不盡。

水資源已是二十一世紀人類所面臨最重要的課題之一,根據聯合國發表的研究報告指出,全球目前有10億以上的人口無法取得安全的飲用水,而且每年平均有超過500萬人死於因飲水所引發的疾病,是全球因戰爭死傷人數的十倍。

聯合國同時提出警告,如果人類仍然以今天的速度消耗水資源,到2025年時,水資源危機將蔓延到48個國家,全球至少有27億人將因嚴重缺乏淡水而面臨生存的威脅,同時住在難以取得淡水或無法應付淡水需求地區的人口將達50億人之多,佔全世界人口數的三分之二。因為人口膨脹、環境污染導致水資源日漸匱乏,水資源引發的國際衝突將日益增加,過去50年中,為爭奪水資源所引發的衝突共507起,其中21起最後演變為軍事衝突。

二、臺灣水資源利用情形

臺灣因地形及氣候等因素影響,面對愈來愈嚴峻的水文條件如何有效的利用珍貴的水資源為重要!根據水利署於民國108年的統計,該年度總供水量約莫為167.39億立方公尺,其中供水源主要依靠水庫、河川、現有地下水、海淡水及境外引水等,而這些得來不易的水資源則主要支撐維持農業、工業及生活用水的穩定。

  • 農業用水
    農業用水是指用於灌溉農田、養殖牲畜和漁業的所需用水。臺灣的農業用水約使用一年總用水量的70.99%,從統計上來看,大家可能會認為農業貌似使用過多的水甚至浪費,但是這些灌溉用水,絕大部分會滲入土壤儲存補助成為地下水進而減輕地層下陷的社會成本,甚至被下游重複引灌使用;不像工業及生活用水使用後即成為無法利用的廢水。農業用水不僅為了灌溉,亦兼具維持水循環的生態效益。
     
  • 工業用水
    在工業生產過程中直接或間接使用的水量皆稱之為工業用水。約占臺灣一年總用水量的9.98%。雖然工業用水僅佔臺灣總用水量的一成左右,但是工業用水不向農業用水一樣易於回收再利用,大部分的工業用水多成為廢水,不但浪費,也對環境帶來強烈衝擊,因此工業用水的回收處理再利用及汙水排放相關政策需要我們時刻注意,不僅關注水資源的利用也保護環境!
     
  • 生活用水
    生活用水顧名思義即是我們日常生活所需使用的水,如:洗澡、煮飯及飲用等;約佔臺灣一年總用水量的19.03%。根據經濟部水利署於109年統計,國人每人每日自來水生活用水平均使用量為289公升,較108年增加5公升。自來水造就我們生活的便利性,然而正是因為過於輕易地取得,造成生活用水的過度浪費;近年來的乾旱情形嚴重影響日常生活,我們更應該重新省思水資源的重要,節約用水,避免成為浪費水資源的兇手。
圖/行政院主計總處

三、臺灣水資源問題

水庫缺水原因

臺灣位於亞熱帶季風區,乾濕季節分明,(5月~10月)為豐雨期,豐雨期的主要降雨來源是梅雨以及颱風,(11 月至隔年 4 月)為枯水期,由於地形、風向的關係,臺灣北部、東部仍會受到東北季風所影響,但中部、南部地區受到地形阻擋,所以降雨的機率會降低,所以是否能在豐雨期內儲存到足夠的水量是至關重要的!但隨著氣候變遷,臺灣地區年平均降雨量的長期趨勢雖然不明顯,但全年各季節降雨日數均呈現減少趨勢,這樣對於原本降雨量就稀少的地區來說,無疑雪上加霜,所以該如何保留珍貴的水資源,正是我們需要檢討的問題。

水資源缺乏案例

2021年的旱災導致許多水庫的水量不敷使用,主要水庫除翡翠水庫外有效蓄水量均跌破一半,更有9座水庫蓄水量只剩約1成,白河水庫更是直接見底,而有些水庫甚至露出原本淹沒在水庫底下的建築物(如:永和山水庫的永安橋)於此同時,日月潭甚至露出湖底並長出青草等奇特景象,甚至位於石門水庫集水區的薑母島也因為水庫乾涸造成主要交通工具舢舨船擱淺難行。

如何查詢水庫水量?

可以至臺灣水庫即時水情資訊的網站查詢水庫目前的水量位置,藉由此網站來獲得水庫的最新資訊,並且配合當下的水庫水量,落實節約用水的動作,一起度過缺水的季節!

圖 / 擷自2021臺灣水庫即時水情資訊(自由時報)

什麼是水情預警燈號?

水情預警燈號就是綜合評估臺灣地區各供水區之最新水情後,為使民眾易於瞭解,用燈號來代表最新水情。藍燈代表水情正常、綠燈代表水情稍緊、黃燈代表已實施第一階段限水措施、橙燈代表已實施第二階段限水措施、紅燈代表已實施第三或四階段限水措施。

燈號代表意義執行措施
水情正常正常供水
水情稍緊加強水源調度
一階限水夜間(晚間11點至次日5點)減壓供水
二階限水停供噴水池等得停供之用水減供用水大戶及其他不急需之用水
三階限水分區輪流或全區定時供水水情再惡化,則依優先順序定量定時供水
註:農業用水則視各階段水情狀況,在不影響農作物生長條件下採取各種加強灌溉管理、總量管制或分區輪灌等措施,若水情再惡化則可能停灌。
2021旱災最嚴峻時的臺灣水情燈號
圖/水利署

地下水是否能解決缺水危機?

當我們談論到地下水的問題時,難免會想到地層下陷、土壤鹽化等問題,但如果能適當地運用地下水資源,便可確保臺灣能在缺水時期內確保足夠的供水需求。 而位於屏東地區的「大潮州人工湖」則是全國第一座大型地下水補注設施,這座人工湖不但能在洪水期間內將多餘水量引入人工湖,並且補注至地下含水層,使地下水位提高,藉此減少屏東地區地層下陷以及水患的影響,而在2021年的臺灣缺水危機中「大潮州人工湖」更是成為屏東不缺水的最大功臣,使屏東成為南部唯一一個水情綠燈的縣市,這也讓全臺縣市開始關注起這項工程的發展,同時也希望這項創舉或許能夠從此改善中南部的缺水狀況,並減少因缺水而超抽地下水的狀況。

林邊沖積扇地下水活動情況。
圖/屏東縣水利處大潮州地下水補注湖第1期工程實施計畫簡報

四、其他水資源缺乏案例

水體優養化

水體中氮、磷等植物營養物質含量過高引起藻類迅速繁殖,產生藻華現象的過程。其間由於釋放藻毒素以及增加水中有機質含量,致使水體溶氧量下降,造成水資源利用時的困擾與水體生態平衡的破壞。又氣候變遷使水溫上升,使的藻類繁殖速度加快,此外,也導致魚類的習性改變、病媒增多、侵略性物種出現等現象。

對環境的危害

  1. 藻類大量死亡、水體內的氧氣降低,導致魚蝦無法生存,進而破壞自然生態的平衡、水質也會因為缺少氧氣而發臭。
  2. 如果要將水體作為飲用水,優養化則會增加處理成本及消毒劑用量,同時對飲用 者的健康造成危害。

最典型的案例

北美五大湖區之一的伊利湖有毒藻類大量增生。由於氣候變化導致該地區暴雨和夏季乾旱的頻率增加,大雨將土壤內肥料養份沖刷進湖中,成為有害藻類的營養來源。

極端氣候事件—洪水!

極端氣候帶來的暴雨是現今排水系統已經不足以應對,這樣的急遽暴雨讓全球各地,不論是亞洲、美洲、歐洲還是非洲地區都有發生嚴重的水患。在西元2021年7月於世界各個地方都有傳出災情,例如:在西歐發生的百年水患,造成德國、比利時、荷蘭等地區超過百人死亡、在日本持續降雨導致大規模土石流、在中國河南省也發生洪水。

增加疾病風險

  1. 食物傳播疾病–沙門氏菌:會導致出汗、頭暈、發熱、肢體僵硬或乏力、腹瀉等症狀,嚴重者可能有抽搐或昏迷的情形。
  2. 水傳播疾病–隱孢子蟲及梨形鞭毛蟲:是常見的腸道寄生性原生動物,接觸到宿主的糞便或是食用已遭原蟲污染的食物或飲水而受到感染,通常會出現發燒、噁心、腹痛及腹瀉等症狀。

最典型的案例

1993 年,美國 Milwaukee暴發嚴重的隱孢子蟲症流行,使40 萬 3 千人受到感染發病,超過 1 百人因此死亡

五、臺灣管理策略與永續發展

近年來氣候變遷愈加嚴重,對水資源最直接的影響便是降雨模式的改變,走向極端化–乾旱與洪水。據氣象局統計,2021年是臺灣56年來最嚴重的一次乾旱,由於2020年並無颱風造訪帶來豐沛的雨量,臺中市與苗栗縣更在 2021 年 4 月開始實施「供五停二」的限水措施。因此,接下來會介紹政府對於水資源回收再利用的對策與法規、聯合國永續發展對應水資源之目標介紹以及其他縣市政府因應施行的策略。

經濟部水利署楊偉甫署長(2010)對於臺灣地區水資源未來發展問題提出對策與展望:

  1. 加強水庫集水區保育治理
  2. 水庫既有設施更新改善
  3. 加強區域水資源條配
  4. 提升農業、工業、生活用水效率
  5. 推動三全節約用水
  6. 多元化水資源開發

循環經濟–水資源循環再利用

傳統線性經濟就是原物料從生產開始最終會成為廢棄物,無論處理妥當與否都會對環境造成負擔。而循環經濟則是零廢棄的概念,從原料開採、設計生產產品、消費者使用、回收再利用,使資源可以不斷循環再利用。由於水資源有限,因此如何有效率的使用以及將廢污水再生利用成了非常重要的議題。

臺灣再生水資源發展條例

經濟部為促進水資源永續利用,推動再生水之開發、供給、使用及管理事項,於2015年12月30日制定《再生水資源發展條例》。再生水為廢(污)水或放流水,經處理後可再利用之水,依處理水源不同又可分為系統再生水及非系統再生水。為推動再生水資源發展,水利署建置了「再生水資源整合服務平台」,其中內建「再生水資源管理系統」、「再生水資源媒合服務平台」、「再生水資源資訊服務平台」三大子系統,提供再生水整體性的服務。

2030年聯合國永續發展目標(SDGs)目標6: 「確保所有人都能享有水、衛生及其永續管理」

→來看看各縣市政府呼應SDG6的案例

1.新北-新莊河濱「大河之舟」計畫
結合新莊人文歷史與河濱生態,規劃遊憩廊帶、人文廊帶、生態廊帶三大空間,以促進地方繁榮為始,未來將重整高灘地設施,復育大漢溪高灘地生態,尊重生物多樣性,還河於自然。

2.桃園-科技節水
桃園市水務局與神通資訊合作,開發「桃園市智慧水資源回收中心雲端統合管理平台」,結合水質、設備等監測,即時提供異常資訊,不只從人工記錄改成數位化,也更有效率地節省人力、電力及水資源耗損。

3.雲林-循環畜牧廢水
雲林為全臺養豬大縣,每日產生的廢棄物及廢水量也極為驚人,因此雲林縣政府也積極地推動畜牧糞尿資源化政策。全國推動13座沼氣發電廠中,雲林就占了7場,每日共可處理1,190噸廢水。其中,厭氧發酵及沼氣發電設備能處理龐大廢水量、發電,且形成的沼液、沼渣可做為農地肥料,兼顧環保與循環經濟。

4.高雄-「高雄厝智慧雲」補助計畫
2020年為推廣智慧節能、防災,高雄市政府首次開辦「高雄厝智慧雲」補助,鼓勵更多民眾在住宅設置雨水貯集滯洪設施、公共區域用電量觀測系統。智慧雲系統能回傳住宅用水、用電的狀況,方便民眾隨時觀測,調整用電、水的模式,減少耗損。以水資源為例,市府積少成多,藉此收集計畫,已增加336萬立方公尺的雨水貯集量,相當於超過30座寶業里滯洪池。

六、結論

氣候變遷使缺水地區不斷增加,讓原本缺水的地區更短缺,臺灣也深受氣候變遷影響,因去年沒有颱風、降雨量不足及分布不均,西部多處縣市水情吃緊。近年來,頻頻發生的洪患破壞供水系統、衛生設施,汙染水資源等,對人類健康與生產力都造成負面結果,也導致水資源的可利用性越來越難以預測。因此,國民、事業及各級政府應共同來關注氣候變遷的議題,一起維護地球永續生態,以降低極端氣候的威脅。


七、參考資料

【1】交通部中央氣象局-氣候變遷。來自:https://www.cwb.gov.tw/V8/C/C/Change/index.html

【2】康和證券-提供投資明日的液態黃金—水。發布日期:2006/08/01。來自:https://www.moneydj.com/report/zd/zdc/zdcz/zdcz_0D5CBEDB-F4C8-4E97-9CC6-810A52B396FA.djhtm

【3】綠色和平組織-水情亮紅燈!臺灣迎來最缺水的枯水期,水庫缺水原因竟是…(2021/2/18)。來自:https://reurl.cc/q5vQVy

【4】中央氣象局數位科普網-隨季節變換的風—季風。來自:https://edu.cwb.gov.tw/PopularScience/index.php/weather/104-%E9%9A%A8%E5%AD%A3%E7%AF%80%E8%AE%8A%E6%8F%9B%E7%9A%84%E9%A2%A8%E2%80%94%E5%AD%A3%E9%A2%A8

【5】水利署電子報-臺灣地下水補注工作動起來了。發布日期:2020/02/28。來自:https://epaper.wra.gov.tw/Article_Detail.aspx?s=7E58AE217FDFD68B

【6】水利署-水情燈號各階段限水措施說明。來自:https://www.wra.gov.tw/cp.aspx?n=6441

【7】丁澈士(2021)。地下水人工補注與伏流水開發之回顧與前瞻。土木水利,48(6),46-58。doi:10.6653/MoCICHE.202112_48(6).0006

【8】行政院環境保護署全國環境水質監測資訊網。名詞解釋:優養化。發布日期:2020/01/20。來自:https://wq.epa.gov.tw/EWQP/zh/Encyclopedia/NounDefinition/Pedia_01.aspx

【9】維基百科-優養化。來自:https://zh.wikipedia.org/zh-tw/富营养化

【10】科學Online-優養化(Eutrophication)(三)。來自:https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=57143

【11】環境資訊中心-氣候變遷、施肥過度 美國伊利湖有害藻類增生。發布日期:2013年05月24日。來自:https://e-info.org.tw/node/86031

【12】GREENPEACE 綠色和平-暴雨、熱浪、乾旱、大火,成為未來的新日常?。發布日期:2021/08/17。來自:https://www.greenpeace.org/taiwan/update/26815/暴雨、熱浪、乾旱、大火,成為未來的新日常?/

【13】GREENPEACE 綠色和平-3分鐘看懂全球環境焦點:2021年7月,看得見的改變。發布日期:2021/08/04。來自:https://www.greenpeace.org/taiwan/update/26560/3分鐘看懂全球環境焦點:2021年7月,看得見的改變/

【14】周嫦娥(2021)。臺灣水資源利用效率初探。土木水利,48(4),23-32。doi:10.6653/MoCICHE.202108_48(4).0004

【15】水利署-水資源運用實況 Table 1. Utilization of Water Resources(2020) 。來自:

https://www-ws.wra.gov.tw/Download.ashx?u=LzAwMS9VcGxvYWQvNDAxL3JlbGZpbGUvOTA4NC84ODc2OC8wMWYzNTVhOC0yMmJiLTQ1YjktYmU2NC05ODY5NDgwOWM2MmUucGRm&n=VDEucGRm

【16】水利署-壹、水資源運用\Ⅰ.WATER RESOURCES UTILIZATION(2020)。來自:

https://www-ws.wra.gov.tw/Download.ashx?u=LzAwMS9VcGxvYWQvNDAxL3JlbGZpbGUvOTA4NC84ODc2Ny9kOWQyNWE0OC01OTU3LTQxODgtYWI4MS0xMmUyOGEyZDBiODEucGRm&n=5aO544CB5rC06LOH5rqQ6YGL55SoLnBkZg%3d%3d

【17】行政院農業委員會-農業用水哪來何處去?發布日期:2011年8月。來自:

https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=23990

【18】國際開發援助現場-工業廢水對環境衝擊大!!發布日期:2019年4月3日。來自:https://icdfblog.org/2019/04/03/development-focus-vol-123/

【19】行政院農業委員會全球資訊網-農業水資源維護保育及永續利用。發布日期:2016年5月。來自:https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=2505425&print=Y

【20】楊偉甫(2010)。臺灣地區水資源利用現況與未來發展問題。發表於中技社舉辦之用水合理化與新生水水源開發論壇, 臺北市。來自:https://www.ctci.org.tw/8838/research/9483/16384/

【21】陳志洋(2016)。循環經濟與水資源循環再利用。來自:https://ieknet.iek.org.tw/iekrpt/rpt_more.aspx?actiontype=rpt&rpt_idno=484088998

【22】再生水資源發展條例-全國法規資料庫。來自:https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=J0110094

【23】聯合國計畫開發署網站之SDGs介紹。來自:https://www.undp.org/sustainable-development-goals

【24】56年來最嚴重大旱!這些縣市如何「科技節水」?。來自:https://futurecity.cw.com.tw/article/1939

【25】2021 新北市地方自願檢視報告(VLR)。來自:https://ebook.ntpc.gov.tw/node/1443

【26】臺灣世界展望會-2021世界水資源日,解決缺水危機刻不容緩。發布日期:2021/03/22。來自:https://www.worldvision.org.tw/02_news/news_inner.php?mid=565

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