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3分鐘快篩重金屬污染 神奇膠囊發威

土壤是人類賴以生存和發展的重要資源之一,也是陸地生態系統重要的組成部分。除了海洋產品外,土壤提供給我們幾乎是全部的食物,但當我們享用著碗中的滷肉飯時,很少會想起米飯來自於田間水稻根植的土壤,滷肉來自於農場土壤中生長的大豆和玉米。此外我們使用的如木材、紙張和織物,源頭也可以追溯到最初的森林和農場的土壤。

土污基管會-重金屬-樹脂縮時膠囊-環保-食安-農安-環安
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生命之母  大地土壤

西諺有云 "you are what you eat"(人如其食),意思是你吃什麼就會像什麼,這個充滿智慧的俚語,因為把食物與健康的因果關係聯結起來,而廣為流傳。「身土不二」源於佛典,闡明我們和環境合一,每個人都是環境的一部分,同時也被環境滋養。我們吃的食物,背後都有一個密密麻麻的網,從食物的源頭將人與土地緊密連結。

東西方的智慧都有相同的體悟,「環安」、「農安」、「食安」環環相依相扣。

農地的隱形殺手  重金屬

重金屬是土壤環境中最具有潛在危害的污染物,通常不隨水淋濾,也不能被微生物所降解,具有易積累、難揮發、毒性大和隱蔽性強等特點。

當土壤遭受重金屬污染時,重金屬會通過食物鏈進入人體中積累,嚴重威脅人體健康。然而面對全臺總長超過2,000公里的河川流域,灌溉溝渠總長度更多達7萬公里,可繞行臺灣約70圈,西部平原工廠密布,加上農地違規使用面積超過1萬公頃,違章工廠數量更是數以萬計。這些散布在田間的工廠,從小作坊到世界冠軍都有,又以電鍍、表面處理、金屬製造業為大宗。因為灌排系統難以完全分離,廢水透過周邊的水路直接或間接近入農田。其中也有工廠為了節省處理廢水的成本,私設暗管繞流,經常在夜間、暴風雨或假日,偷排廢水湮滅證據。

稽查人員必須在每一次污染事件發生時,帶著齊全的裝備即時到場採樣,而解決農地重金屬污染困難的原因之一,在於監測舉證成本太高,從水中採樣送到認證實驗室檢測,一個檢測多項重金屬的樣本估計花費上萬元,而且採樣到的只是瞬間的水樣,很難找到具代表性、反映事實的裁罰依據,間接造成業者投機心態,整個社會也付出極大的代價。

工廠廢水排放

研發偷排剋星  離子交換樹脂縮時膠囊

有鑑於此,環保署委託臺灣大學生物環境系統工程學系,研發「離子交換樹脂縮時膠囊」監測神器,別小看這個像茶包的小東西,相較於傳統採樣的標準程序和繁瑣分析方法,送實驗室檢測結果還要等上7天,費時且成本高,「離子交換樹脂縮時膠囊」的優勢在於操作容易、可廣泛佈設、節省監測人力與時間,成本低且效率高的特性,解決監測污染的困境。

操作時只需將「離子交換樹脂縮時膠囊」投放在監控工廠附近的溝渠或水道當中,一段時間後取回檢測,搭配X-射線螢光光譜儀(XRF),分析三分鐘即可揭曉答案。這一段時間內若有不法排放的重金屬廢水,流經「離子交換樹脂縮時膠囊」時就被被樹脂捕獲,達到連續紀錄的縮時功能,並能將訊號濃縮放大,易於檢測。如此克服了隨機採樣代表性不足及分析耗時價昂的問題。

佈放離子交換樹脂縮時膠囊

更重要的是,「離子交換樹脂縮時膠囊」有類似「縮時記錄」的功能。一天當中,或許工廠偷排只有半夜的幾分鐘,在過去防不勝防,但膠囊不管什麼時間丟下去,置放30分鐘,或是1天、7天皆可,從佈放到回收,這段時間的紀錄都會保存。通常在監測區域會一次佈放多個「離子交換樹脂縮時膠囊」,篩出遭重金屬污染區熱區,持續限縮監測範圍,進而揪出作怪的工廠。鎖定對象後檢、警、環合力將其繩之以法,如此能省去大量監測人力、時間和檢測費用,有效打擊不法,遏止偷排歪風。

灌溉渠道水質自動監控設備與膠囊佈放

科學舉證 ,加速還地於民

環保署利用「離子交換樹脂縮時膠囊」蒐證,106年起協助查獲彰化多起重金屬廢水偷排工廠,陸續在新北、桃園、新竹、臺中、臺南等地佈放,持續監測和蒐證也多有斬獲。由於使用簡便,環保、農田水利政府單位及河川巡守隊、民間環保團體都能上手使用,也樂於交流訊息與經驗,共同守護清流淨土。

過去數年政府投入了超過20億的資金改善復育農地重金屬污染,任務將在110年完成,終於可以把良田交還農民,把安心交給社會大眾,此役「離子交換樹脂縮時膠囊」小兵立了大功,這項技術也正在國際推廣,展現臺灣堅強的技術研發能力。

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