Category: 台灣環境問題

0

環境正義與科學民主化

講者 | 范玫芳 陽明大學科技與社會研究所教授 編輯 | 黃群皓 編按:跨科際專題討論會已經邁入第八場,前幾場主要在釐清跨科際概念,這場我們邀請到范玫芳教授,從水資源爭議直接看到跨科際知識在公共政策的重要性。前不久,天下雜誌刊登了中研院院士朱敬一先生的文章 –〈改善台灣世代不公平五論〉,提及財務、法律制度導致台灣快速邁向不公平,階級無法正常流動,有能力的後繼者無法和財大權大的家族勢力相抗衡,形成世代、財富不平等,環境正義的問題也是如此,二、三十年前的人製造了 PM2.5 的空汙問題,新生代的人卻要跟著呼吸 PM2.5 的空氣。許多社會問題都呈現類似的不公平現象,期盼跨科際計畫能透過一次次的專題討論,提供解決問題的方向給所有關心台灣未來的人。   曾文水庫 Photo credit:Scott Lin @ flickr,CC license 什麼是環境正義? 環境正義(Environmental Justice)的概念緣起於80年代的美國,當時有許多少數民族社區面臨經濟、生態不平等的問題,在此之前奠基的民權運動基礎,促使環境正義運動者連結環境、種族階級、性別社會正義等議題,挑戰既有的政治、經濟權力結構。有別於更早之前的環境主義,以白人中產階級的觀點為主流,關注稀有動物保育和自然生態保育,環境正義的論述奠基在既有的社會正義、政治哲學思想上,關注範圍更廣,舉凡人們居住、生活、工作、休閒等地方都算是環境,探討面臨環境利益風險時應該如何公平分配,以及產生污染時該由誰來承擔、人們怎麼跟自然界互動。 為什麼少數族裔的生活環境容易受到環境風險的不公平分配?早期的環境正義研究比較聚焦在其關聯,例如是否有充分的證據顯示不公平是種族階級造成的?還是這些空間分布只是反映房地產價格變動的動態性?也就是說,是廠商先設置汙染廢棄物,導致地區價格下跌,窮困者、少數族裔才搬過去居住。進一步的研究,發現種族階級、原住民受壓迫、社會階級等其實是多重因素交互關聯的。近幾年,環境正義的研究強調空間尺度的動態性,也就是某一個地方的政策、居民活動,會造成跨越疆界的多重影響,例如氣候正義、全球電子廢棄物跨疆界移動、空氣汙染。在地環境的特殊性、居民的行為模式,都會影響到他們對有毒物質的暴露程度,因此,談論環境正義不能忽視在地知識、文化的多樣性,當主流文化以附屬地位看待在地文化時,往往在進行重大決策時,將在地意見排除在外,導致分配不公。 近年來,有不少STS的學者進一步探討環境正義運動該如何挑戰既有的科學,因為科學知識有時候會受限於議題敏感、權力不對等、特殊的政治結構,無法被有效使用,例如在美國,有些大型的工廠時常製造汙染,但當地居民又依賴工廠提供的工作機會,如果這時候廠商又提供很多政治獻金給官員,我們很難期待會有研究經費提供給科學家,去研究工廠排放汙染與民眾健康的長期關聯。這種情況下,過往偏向靜態的程序正義已經無法做出符合正義的決策。科學應該具有不確定性、變動性,如果有新的科學知識產生,我們理當賦予居民參與過程的機會與權力,例如美國有些州的大工廠必須取得執照才能營運,取得證照的前提是獲得在地居民同意,等於是直接民主,一旦有更多研究數據顯示會對健康造成影響,居民也有權力撤銷原有的同意權。 環境正義運動所倡議的正義、永續健康概念,若能被納入科學技術生產的過程中,有助於催生更公平的技術,有別於傳統的量化風險評估或是致病率這類過於簡化的計算,而是全面的涵蓋文化關聯性來考量。以蘭嶼核廢料為例,政府認為核廢料的輻射劑量在標準範圍內,避重就輕的看待污染,但卻未有涵蓋文化的全面性評估。 環境問題牽涉範圍廣泛,有學者提出民主化社運,讓常民知識與專家知識能完整結合,例如共同參與社區研究、爭論科學的客觀性,試圖在專家知識的高牆內納入常民觀點,重新建構科學知識,促使知識生產民主化,真正解決環境問題。   左圖為范玫芳教授,右圖為陳竹亭教授 攝影|楊力行   環境正義實例—水資源爭議 曾文水庫越域引水 2009年的莫拉克颱風帶來嚴重的水患,其中以高雄小林部落遭土石流掩埋,四百多人死亡,災情最為嚴重。常見的滅村說法是當地位處順向坡,沒有做好水土保持且種植淺根作物,政府也缺乏監督,瞬間豪大雨造成土石流,但在地居民認為是曾文水庫越域引水才釀成災害。 曾文水庫越域引水工程計畫主要內容是在高屏溪的上游支流-荖濃溪,興建攔河堰,利用東、西兩條引水隧道分別貫穿高雄縣桃源鄉、那瑪夏鄉的玉山和阿里山山脈,再經草蘭溪輸水管線到曾文水庫。工程開發期間需要炸開山脈,生態學專家認為是炸山的土石引發小林村災情,環評報告也提及開發工程行經數個斷層皺褶帶的疑慮,但水利署開發單位認為現有技術可以克服地質,不願改善,工程進行後卻發生工安意外,像這類開發前評估與實際開發後不符的情況,充斥在政府諸多大型工程中,環保團體認為應該引以為戒。越域引水也導致水資源分配爭議,官方以穩定南部供水為立論基礎,但訪談在地專家與居民,卻發現不符合經濟效益,質疑真正原因是為了供應南科用水,學者也質疑泥沙淤積等經濟效益問題。 水文生態方面,開發單位認為上游引水不至於影響下游水泉或生態,但在地居民表示,工程開始後不久,下游野溪已經有乾涸現象。水利大型工程的開發往往引自美國,專家的可行性評估未必能符合在地情況。總歸而言,從開發設計到環評,過程中有諸多疑慮,但環評通過後卻缺乏究責的機制,政府應有預警概念,施工過程盡量避免不確定性。 越域引水計畫也透露出對原民部落的不尊重,環評呈現的是有形資產,未將無形的文化資產納入考量,例如布農族將荖濃溪視為河川之母,開發案會破壞「祖靈」的神聖空間,政府與土木工程專家傾向將自然與土地賦予特定的金錢價格並將水資源貨幣化,反映出主流文化與在地文化的衝突。小林村災後重建也引起居住安全評估的爭議,專家的安全評估在很短的時間內完成,政府參酌後,將部落劃分為不安全的風險評估級數,但在地居民認為,放眼歷史,現有荖濃溪平原是幾千年來氾濫造成,應該學習大自然的包容性,而非以人為方式強行改變環境,在此也顯現出災後重建倚重專家,卻又忽略社會文化的脆弱性、文化差異、社會的關係,居民只能在決策的末端參與,不利在地凝聚。   高屏大湖 同樣位於荖濃溪流域,莫拉克颱風過後,水利署提出興建高屏大湖(又名:吉洋人工湖),預定地目前是毛豆種植專區,但2013年環評沒有通過,至今仍然飽受爭議。此案例著眼於生態環境,在地農民也擔心影響原有的毛豆種植,比較特別的是在地行動進一步挑戰工程細節,依照水利署的規劃,將在高雄美濃旗山、屏東里港地區的台糖土地上,設五個湖區,夏季引入荖濃溪豐水期的餘水,到人工湖內儲存,但在地居民質疑: 人工湖採用不封底設計,可能和地下水相交,是否能達到蓄水效果? 六月至十一月為豐水期,只有這段時間有較多的溢流水,枯水期該從何處引水進高屏大湖,是否要抽地下水,造成搶水? 豐水期本來就有淹水問題,改成引水,是否會惡化淹水的情況?   荖濃溪十八羅漢山段 Photo credit:阿坤 Wang kun hung @ flickr,CC license  ...

0

空氣汙染科學數據背後之城市綠化和空汙處理的政策啟示

作者:詹詒絜 歐盟Erasmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生,台灣青年氣候聯盟理事 特約編輯:詹詒絜   前言 空氣汙染長期以來是台灣面臨的其中一個重大環境議題,台灣空氣中汙染物的濃度,如:懸浮微粒(Particulate matter, PM)和臭氧(O3),時而遠高於國際標準,對人體的健康造成威脅。當秋冬之際,東北季風將中國北方的汙染物帶至台灣,進一步惡化了台灣的空氣品質。不幸的是,一旦空氣中含有許多汙染物時,就難以再把這些汙染物從空氣中移除,原因在於汙染物會彼此混合在一起,甚至擦撞產生化學反應,產生更多的汙染物。因此,在制定改善空氣品質的相關政策時,了解空氣汙染相關科學原理或數據是必備的,如此才能夠「對症下藥」,用最有效率的方式處理空氣汙染之議題。本篇文章將以臭氧和城市綠化的例子來說明此必要性。   臭氧概念 臭氧是大氣中其中一項主要氣體,並同時存在於平流層和對流層。大眾對於臭氧的概念可能大多侷限於臭氧是個有益的氣體,因為這種氣體能夠吸收太陽中的紫外線,以保護地球表面生物不受紫外線傷害。在平流層中的臭氧的確具備這樣的功能,當平流層擁有越多臭氧,屏蔽紫外線的效果就越強大,便越可以保護生物。然而,在對流層中的臭氧卻對生物造成極大威脅。由於臭氧的反應活性比氧(O2)還強,可以成為一種強氧化劑,和其他化學物質反應產生各種有毒的氧化物,並對生物產生負面影響,如:傷害肺組織、呼吸道、中樞神經以及眼睛,當人類吸入過多的臭氧時,甚至可能產生肺出血而死亡。因此,與平流層相反,在對流層中的臭氧量是越少越好。   臭氧形成 在對流層中的臭氧量主要來自兩種物質的化學反應:二氧化氮(NO2)和揮發性有機化合物(Volatile Organic Compound, VOC)[1]。首先,空氣中的氫氧自由基(OH radical)反應先把揮發性有機化合物中的氫抽取出來變成水蒸氣(step 1),而單獨成為一個反應物的揮發性有機化合物進一步與反應活性非常強大的氧(O2)反應形成過氧自由基(peroxy radical)(Step 2)。當過氧自由基碰到一氧化氮(NO)時則形成二氧化氮(NO2) (Step 3),而二氧化氮遇上光化學反應則分解成一氧化氮(NO)及O(3P)(Step 4),最後O(3P)再和氧(O2)反應成臭氧(Step 5)。以下為臭氧形成的整個化學過程: Step 1: RH (揮發性有機化合物)+ .OH→R.+H2O Step 2: R.+O2→RO2. Step 3: RO2.+NO→NO2+RO. Step 4: NO2+hv(光分解作用)→NO+ O(3P) Step 5: O(3P)+O2→O3 另外,除了揮發性有機化合物會合成許多的二氧化氮外,若空氣中有過多的二氧化氮,在沒有揮發性有機化合物的情況下,其本身也可以遭遇光分解作用而形成臭氧(從Step 4開始)。然而,過多的揮發性有機化合物無疑地增加了二氧化氮在空氣中的含量,因此這兩者氣體皆是形成臭氧的最大貢獻者。   臭氧來源 了解對流層中的臭氧形成之後,我們不禁要問空氣中的二氧化氮和揮發性有機化合物又分別從哪裡來呢?首先,二氧化氮大多是在高溫下,由氮氣和氧氣共同結合產生(2O2+N2→2NO2),因此,二氧化氮也是燃燒過程中的生產物,例如:在石化燃燒過程中形成。在這個化學反應中,二氧化氮的化學來源主要就只有兩個:氧和氮。而主要排放源則像是內然發動機、火力發電廠、製漿廠、汽車廢氣排放……等,這些二氧化氮的來源主要都是來自「人為活動」。 揮發性有機化合物的化學來源比二氧化氮複雜許多,由於其揮發性有機化合物又可被分成八大類,其化學來源則相對非常多元,而揮發性有機化合物本身是個各種不同化合物的集合體總稱,因此其也包含諸多種不同的氣體和化合物。揮發性化合物的來源可分成「人為活動」和「自然形成」下的產物。由人為活動所產生的來源有燃料的燃燒和交通運輸的廢氣,例如:戊烷(pentane)是汽油中的一項主要成分,同時也是揮發性有機化合物的來源。在燃燒和排放過程中,戊烷被釋放出來,進而造成揮發性有機化合物在空氣中的比例增加。至於自然形成的揮發性化合物,我們主要歸類其為生物源揮發性有機化合物(Biogenic Volatile Organic Compound, BVOC),其中超過百分之六十的來源是異戊二烯(Isoprene),(洪淑綾,2010) 一種四季常綠的樹木在高溫下最容易產生的物質。硬木類的樹木特別是白楊樹、橡樹、尤加利樹、柳樹、大楓樹等最會產生異戊二烯,而常用的行道樹如大葉桉、楓香也非常容易產生生物源揮發性有機化合物。[2]...

0

千年藻礁,一個生長於台灣卻歷經千年曲折的生物

作者:林宗毅 / 台大生工系/台灣青年氣候聯盟 成員 特約編輯:詹詒絜 / 歐盟Erasmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生、台灣青年氣候聯盟理事     藻礁,對許多人來說是一群非常陌生的生物,也是一般學生在中小學生物教育時都不曾碰觸過的,因此人們不是完全不知道它的存在,不然就是常常把它和珊瑚礁搞混,於是更不可能了解到台灣的桃園擁有全世界數一數二的藻礁海岸生態。而對於這樣珍貴的生態目前所遭受到的嚴峻挑戰也自然乏人問津。   何謂藻礁? 究竟藻礁是什麼呢?藻礁不是單一個物種,而是一群能夠行使鈣化作用的藻類集合體。其中,紅藻門的藻類佔最大的比例,它們當中最著名的一群被稱為「珊瑚藻」(coralline algae)。   藻礁跟珊瑚礁的差別可粗略地說珊瑚礁是動物造礁,藻礁為藻類造礁。進一步細看他們的造礁過程,藻礁的架構是由死去的鈣質藻類的細胞壁建造出來的,珊瑚礁的來源卻是珊瑚蟲的骨架。珊瑚礁的礁體上雖然也有藻類,它們主要工作還是進行光合作用。 另外一個很重要的不同點為他們的生長特性,珊瑚礁生長快速且需要較好的生長環境,藻礁生長極度緩慢,但可以適應較差的生長環境。因此,基於生長速度與競爭的因素,有珊瑚礁的地方就不會有藻礁。   藻礁分佈 雖然鈣質藻廣泛分布於全球各大海域中,但以藻類為主而形成的大型生物礁並不常見。現成的藻礁可見於加勒比海、印度洋-太平洋海域的小島(向海面),以及海浪強大的地帶;或分布在加拿大東部、英國、挪威等寒冷淺海域,以及地中海、澳洲西部瀉湖等鹽度較高的海域(劉靜榆,2012)。總而言之,只有在比較嚴苛的環境中,才有藻礁發展的一片生機。 回頭看看台灣,四面環海,擁有豐富的海岸生態。墾丁、澎湖、綠島等南部海岸海水溫暖、水質清澈,珊瑚礁大量繁衍生長,藻礁無法與之競爭;北海岸和東北角水域,水溫較低,有零星藻礁海岸分佈,如台北縣西北方的三芝一直到石門海岸,藻礁的分佈就比較廣,其長度大約綿延十公里,最寬處大概有一百一十公尺左右。由於此一區域的海流比較強,水質污染情況還沒有嚴重惡化,所以生長的狀況比較好,現在仍有部分珊瑚藻礁繼續生長(戴昌鳳,1998)。 然而,這些地區大部分仍以珊瑚礁為優勢造礁物種。只有在桃園,藻礁才在海岸生態中占有優勢地位。主要原因在於桃園台地古沖積扇的特性,讓沿海有多段海岸是礫石灘,提供了穩固的基質讓珊瑚藻可以附著生長;再加上周邊的沙丘和小型河川增加海水濁度與中國沿岸流的降溫效果,形成不利珊瑚礁生長的環境,藻礁因而成為桃園地區的造礁優勢物種。   藻礁的重要性 為何藻礁如此重要呢?除了生長緩慢(一年只有幾mm)與世界上少有外,在生態系上藻礁扮演相當重要的角色,藻礁擁有較珊瑚礁更為綿密的多孔性結構,提供了魚蝦貝類一個良好了生長環境,如金環寶螺(Cypraea annulun)、阿拉伯寶螺(Cypraea arabica)、黑齒牡蠣(Saccostrea mordax)、珠螺(Lunella coronata)、蚵岩螺(Thais clavigera);甲動物常見的有司氏酋婦蟹(Eriphia smithi)、底棲短槳蟹(Thalamita prymna)、鈍齒短槳蟹(Thalamita crenata)、少刺短槳蟹(Thalamita danae)、裸掌盾牌蟹(Percnon planissimum)、光手滑面蟹(Etisus laevimanus)、平背蜞(Gaetice depressus)、方形大額蟹(Metopograpsus thukuhar)、白紋方蟹(Grapsus albolineatus)、細紋方蟹(Grapsus tenuicrstatus)及槍蝦等(劉靜榆,2012)。 從此觀點來看,藻礁是一個適合生物多樣性發展的地方,如果此棲地被汙染破壞,則代表那這些物種也會跟著消失。 藻礁發育過程也是台灣西部海岸變遷的證據之一(劉靜榆,2012)。藻礁因生長緩慢,層層疊加上去,就如地層一般,可藉由生長速率的快慢與緻密性,尋找氣候變遷的證據,判斷當時的溫度與環境狀況,在台灣演化史上扮演重要的角色。       桃園藻礁 桃園地區的藻礁是第四次冰河期結束後才出現的。在海平面上升的過程中,環境漸漸變得適合造礁生物生長。一開始的礁體還是以珊瑚礁為主,大約7000年到5000年前,藻礁的遺骸開始在桃園各河口處大量出現,之後漸漸演變成今天桃園的藻礁海岸生態。然而,近年來由於沿海地區開發及汙染,藻礁的生存受到莫大的打擊。在棲地方面主要有三大層面的破壞:人工開發、突堤效應與漂砂、廢棄物影響。 (1) 人工開發 1997年起,由於為發展工業區而填海造陸,許多藻礁已不復見。 2000年陸續被開發的大潭火電廠、天然氣接收專用港及觀塘工業區,和2007年中油建設的輸氣管線工程,皆直接於藻礁上施工,嚴重破壞藻礁棲地的完整性。 而桃園地區的漁業活動造成藻礁上經常可見刺網及漁網纏繞其上,對藻礁生物造成危害。 在化學污染方面,工業發達的桃園地區有39公里的海岸線工業區林立。其排放的汙水汙染海洋,歷年嚴重汙染事件層出不窮。流經海湖、大園、觀音等工業區的南崁、新街、老街、大崛、觀音等溪,夾帶著自都會區的汙水及工業區的廢水流入海裡,造成出海口常瀰漫惡臭及詭異顏色。 在重金屬汙染部分,劉靜榆博士調查發現,觀音藻礁的除了銅、鋅、鉻、砷等重金屬成份偏高外,還發現鋯、鈦、釷等非傳統稀有重金屬。重金屬會對藻類造成許多影響,端看重金屬及藻類種類而定。常見的影響有改變細胞大小、細胞滲透壓及影響細胞分化等。過量的金屬陽離子也會干擾細胞的組成,傷害葉綠體及其他胞器、減緩分生速率。 另外,也有許多研究說明重金屬導致細胞釋放出自由基及活性氧(oxidative...

0

全球暖化科學原理、模型與限制

作者:顏東白 / 台大生工系學士生 特約編輯:詹詒絜 / 歐盟Erasmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生、台灣青年氣候聯盟理事   本篇文章主要針對全球暖化的相關科學理論做說明。首先,會針對地球系統能量收支等基本原理粗略講解地表溫度如何達到平衡,接著說明溫室氣體的排放對這個平衡會產生什麼影響,並進一步解說目前針對氣候變遷使用的預測模型,最後則會點出這些模型的限制。   一、全球暖化的科學原理:溫室效應   1.能量平衡和黑體輻射模型 為什麼討論地球系統的能量時,科學家會一直強調能量收支平衡的觀念呢? 理論上,如果地球系統沒有自我調節到平衡狀態的機制,地表溫度將會毫無限制地下降或者飆升。億萬年來地球表面溫度都維持在一定範圍內,所以我們假設它必定有某些機制讓能量收支在平衡狀態。 當我們說地球系統的能量收支處在平衡狀態時,並不代表地球在任何瞬間的能量收支都相同,只能說長期平均下來的收支是相同的,並且在任何時候,如果收支的差額超過一定範圍,系統會有對應的調節機制補回這個差額。 另一方面,為什麼討論地球的能量收支時,我們可以用黑體輻射模型來進行?原因在於在近乎真空的宇宙裡,能量的交換只能透過輻射進行。事實上,任何光打到地球幾乎皆不太可能透射過去,只有剩下一點點未被反射出去的能量會被地球吸收,而吸收和放出能量皆只能透過輻射來進行。基於此,用黑體輻射的模型解釋是很合理的。[1] 在理解到地球和太陽之間的能量傳遞可以用黑體輻射模型來解釋後,我們就來說明這個模型如何搭配地球系統能量收支平衡,推導出地表溫度。首先,太陽表面在每個單位時間內所發射出來的輻射能量是固定的,所以地球表面所接收到的能量也是固定的。扣除地球表面反射出去的部分,剩下的輻射能量全部會被地表吸收。在地球表面必須達到能量收支平衡的情況下,勢必地表也要反過來發出輻射熱能,來抵銷吸收的部分。而黑體輻射的能量大小和表面溫度呈現正相關,並且大氣吸收地表輻射將造成增溫效果,從這兩者理論則可推測出地表的均溫應該為288K(15℃)。   由於大氣吸收地表輻射之後自己也需要能量平衡,所以會放出輻射,這樣地表接收到的輻射總量就會比沒有大氣時還多,因此放出更多輻射至大氣中。這裡因大氣吸收輻射所造成的增溫,就是所謂的溫室效應。而能造成大氣吸收率增加,進而加強溫室效應的氣體,就是溫室氣體。至於地表因大氣輻射率改變而多接收到的輻射量ΔF,是討論全球暖化時很重要的參數,筆者將做說明。   2.大氣物質對地表能量收支的可能影響 大氣中的物質對於地表接收的輻射量會有不同效果,但並非所有物質都會造成溫室效應。以下有幾種可能性: 如果光打到該物質時會完全透射,則此物質對於地表能量收支就沒有影響 若光打到物質時會散射的話,等於是將一部分的太陽光反射回太空,故對地表來說有降溫效果。 如果光打到物質會被吸收的話,我們就得從它吸收的波段判斷對於地表能量平衡的影響。只吸收紅外線波段的粒子將會增加地表接收的能量; 只吸收可見光波段的粒子,對地表接收的能量就有減少的效果。 另外,如果是太陽跟地球輻射都會吸收的物質,此物質會造成的效應將取決於它所處的高度及溫度。在近地表處,粒子溫度和地表相當,吸收多少地表輻射就放出多少,進而會降低地表接收到的能量。但如果粒子處在比較高空的位置時,和地表有顯著溫度差異,它放出的能量便會小於從地表吸收的能量,進而困住地表的熱能,造成地表增溫。凡此種種,只要是最後加總能讓地表增溫的氣體,就是所謂的溫室氣體。常見的溫室氣體是能夠吸收紅外線的氣體。     二、全球暖化的模型   1.溫室氣體的增溫效果 筆者在此先提出一個針對溫室氣體增溫效果的專有名詞:氣候敏感度,意指當全球二氧化碳濃度增加到工業革命前的兩倍時(約550ppm),全球地表均溫將會上升多少度。這樣的計算和上述提及的ΔF有關。當ΔF出現極小的變化時,和地表溫度變化量ΔT呈現線性關係,兩者的關係較易判別。然而,要如何知道二氧化碳濃度跟ΔF的關係呢?關於這個問題,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出了不少模型,其中最簡單的一個如下: ∆F≈3.332∆T=5.35ln⁡([CO_2 ]/([CO_2 ]_0 ))[2] 用這個式子我們可以估算550ppm時地表的幅射增加量。ΔF=5.35*ln(2)=3.708,ΔT則約為1.11度。然而,這樣的結果恐怕是低估的(一般預測是3度),因為此模型預測時不能只考慮二氧化碳自己的增溫作用,還必須考慮到地球系統的其他回饋機制,例如:當地表均溫增加時,甲烷散佈到大氣的速率變快,造成溫度變化的正回饋。   2.氣候變遷的巨觀模型:IPCC的預測報告 在預估接下來一百年之內全球地表均溫會上升多少時,研究者首先會如上一段所述,建立溫室氣體排放量和輻射增加量ΔF的模型,接著預估溫室氣體排放量。其中,我們同時必須納入人類未來的經濟模式和發展走向的預測。 在IPCC 2007年的報告中,預測模型將人類接下來一百年的發展分為四種:經濟導向+全球化(A1)、經濟導向+區域化(A2)、環境導向+全球化(B1)、環境導向+區域化(B2)。這四種模型分別代表不同的經濟預測模型,進而預測碳排放量增加的趨勢,再推出相對應ΔF的變化趨勢。 到了IPCC 2013/2014年的報告中,模型反過來用ΔF作為碳排放量的預測依據。這個模型的好處是ΔF和ΔT的關係比較好求出,當參考了經濟模式和發展走向後,溫度變化量在這個模型中的不確定性會因而降低不少。然而,不管是哪一種模型,都只是預測,這些預測的換算基礎是建立在一個不準確的科學預測上。   3.氣候變遷的微觀模型:GWP的計算 另一個重要的觀念是GWP(Global Warming Potential),此模型的計算是將所有溫室氣體換算成二氧化碳當量再線性疊加起來。GWP的概念是如此:假設我排放了一公斤的某種溫室氣體,在接下來的一段時間之內它會對地表造成ΔE1的輻射量增加。如果我排放一公斤的二氧化碳,在同樣時間之內對地表造成ΔE2的輻射量增加,則ΔE1/ΔE2的比值就是該氣體在這段時間之內的GWP。     三、模型的限制  ...

0

能源轉型:海島國家的綠色奇蹟

作者:謝尚融 / 陽明大學醫學系/台灣青年氣候聯盟政策研究部長 特約編輯:詹詒絜 / 歐盟Erasmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生/台灣青年氣候聯盟 理事   孤立電網、對外能源依存度高、過度依賴進口化石燃料,不僅是台灣,也是世界上許多小島國家所面對的問題;然而,已經有成功的案例,證明島國環境未必是發展再生能源的阻礙,而可能是契機。   2015年台灣「全國能源會議」甫落幕,歷經一個月的分區諮詢會議與全體大會,各方的參與和攻防,核四存廢、再生能源發展、節能減碳等台灣重要能源議題再度躍上版面受到重視。姑且不論這次會議結論有無重大突破,我們可以觀察到,在探討台灣的能源議題時,許多先天困境扮演著政策推動上很大的阻礙。其中「海島」便是我們常拿來與他國比較的先天限制。 普遍來說,「海島」不具有發展再生能源的好條件。海島,是個孤立的能源系統,缺電時無法從其他地區調度電力。為達供電穩定,基載電力與備用容量率成為重要課題,而發電量低、不穩定的再生能源發展常受到限制,形成依賴化石燃料的能源體系。在台灣,這個問題更為嚴重,不但對外能源依賴度高達98%,能源消耗量高居世界23名(2012, IEA),政策上又長期以管控電力價格的方式促進產業發展與出口競爭力。長期電價補貼不但排擠綠色能源發展空間,也使民眾不易養成節能的習慣,企業也習慣以低效率的方式使用能源,使台灣能源效率提升始終有限。 然而,比較少人思考的是,全世界也有許多海島國家,是否面臨與我們相同的能源困境?危機有沒有可能是另一種轉機?在回答這個問題之前,請容許筆者先將大家的焦點拉到世界海島的故鄉──太平洋上。   離產油國最遠,卻最依賴石油的地方 太平洋堪稱全世界最依賴石油的地區。根據國際能源總署(IEA)統計,石油占太平洋島國超過95%能源使用量。由於石油運輸上的方便性,依賴石油成為海島國家能源結構中最大的特徵(註一)。 以斐濟來說,全國90%電力供給來自於燃燒石油產生的電力。這些太平洋島國,不僅每年需花高額成本進口石油 (石油進口占庫克群島總體GDP 29%,占東加王國GDP 15%),當國際油價波動時,這些高度依賴石油的島國即為最大的受害者。在預期未來石油價格會繼續上漲的情況下,如何擺脫對化石燃料的依賴,達成能源自主性,是這些太平洋島國致力達成的目標。 事實上,相較許多依賴化石燃料經濟的開發中國家,許多島國在追求再生能源發展上,展現更大的決心。2012年,開發中小島國家(Small Island Developing State)聯合發表巴貝多宣言(Barbados Declaration)(註二), 宣誓擺脫石油依賴與發展再生能源在保護環境與消除貧窮上有其重要性,其中20個島國領袖更於附件中發表各自發展再生能源的目標與承諾。非洲島國模里西斯宣布2025年將達成再生能源占所有能源中35%比例的目標,而吐瓦魯與庫克群島更誓言2020年前要達到能源完全自主。作為全球暖化第一線的受害者,這些島國展現的決心、態度,令人驚艷。其中,太平洋上的珍珠—─夏威夷,其能源轉型的過程相當值得台灣借鏡。以下將介紹夏威夷能源轉型的過程。   太平洋的那一端:不向化石燃料低頭的夏威夷 夏威夷,總人口140萬,共有6個大島。其位在離產油國最遠的太平洋中央,距離最近的產油國墨西哥也有5600公里之遙,為全美最依賴石油的一個州。夏威夷自1898年加入美國後便是重度依賴石油的地方,全島90%的能源供應來自於進口石油,供給夏威夷地面運輸、航空、發電之所需。夏威夷的能源背景與台灣有諸多相似的地方,因為同樣為海島、電網孤立、自產能源比例低、大量依賴能源進口。發電上則大量依賴化石燃料,石油與煤占總發電量85%(圖一),導致夏威夷州人民需付出平均全美三倍的電價 (0.34美金/度),居全美各州之冠。(圖二)                     與台灣不一樣的是,夏威夷為電力自由化市場,電力建設與計劃由夏威夷公共事業委員會(Hawaii Public Utilities Commission)管理,全島發電與輸配電業務由數幾家電力公司負責。夏威夷電力公司 (Hawaiian Electric Company)及其附屬公司(Hawaiian Electric light、Maui Electric)(註三),與考艾島電力實業(Kauai Island Utility Cooperative),彼此競爭,競合夏威夷州六個島的輸配電業務。(圖三) 然而,危機也是轉機的開始,天生不良的能源環境,讓夏威夷政府更積極地思考如何發展能源轉型。夏威夷擁有豐富的地熱、風力、太陽能、海洋能資源,極具潛力發展再生能源,且高電價使夏威夷居民節能動力極高,小州夏威夷於2008年時提出更具野心的計畫──夏威夷清潔能源方案(Hawaii...

2

傲慢的技術專家政治論─剖析台灣環境評估制度之缺失

作者:詹詒絜,歐盟Erasmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生/台灣青年氣候聯盟 理事 特約編輯:詹詒絜   前言 解決環境問題論述(problem-solving discourse)為當代環境思想論述(contemporary environmental discourses)的其中一環,其意旨在解決環境議題時,我們該採取什麼途徑,其中又細分技術專家政治途徑(technocracy approach)、民主途徑(democracy approach)、自由市場環境主義(free market environmentalism)。於這三者之中,與台灣環境評估制度最相關的是技術專家政治途徑以及民主途徑。因此,本文將針對這兩項做討論,分析現行的環評制度傾向於何種;邁向更好的環評制度,我們又應該採取那一種途徑。   技術專家政治論釋義 技術專家政治論是一種組織或制度如何被運作的途徑,在這個途徑中,人們通常會根據科技知識和科學數據做決定,尋求高度理性、科學的解決方案,並且決策過程中主要會以專家的看法為意見,或是這些決策需要被專家所認可。技術專家政治論的相反是民主途徑。在此途徑下的制度和組織通常會廣納公民大眾的意見、允許社會大眾參與決策過程、賦予公民團體一定程度的決策權。 技術專家政治論(Technocracy) 民主論(Democracy) 參與 專家、技術官員、政府官僚 專家、技術官員、政府官僚、社會大眾、利害關係人 決策 承上 上述角色共同決定 權力 權力被集中和壟斷 權力分散 解決方案 符合科學理性 符合社會正義 分析層面 科技、工程和經濟層面 科技、工程、經濟外,還需包含社會層面   何謂環境評估及其角色? 環境評估意旨針對開發環境行為和方案做一系列其對自然環境的影響評估,相關法案最早可追溯1969年,美國建立國家環境政策法(National Environmental Policy Act),此被視為是全球第一個環境影響評估制度。此制度強迫公共決策過程中,必須納入可能對環境產生之影響的種種考量和評估。1994年,台灣通過環境評估法 (簡稱環評法),並規定在採取一個環境開發案子或政策前,必須先執行環境評估。在此可以提出的課題是,究竟台灣的環評制度在整個環境保護中扮演什麼樣的角色? 從法理上來看,台灣環評法的法律效力是十分強大的。環評法第十四條:「目的事業主管機關於環境影響說明書未經完成審查或評估書未經認可前,不得為開發行為之許可,其經許可者,無效」,此法條顯然意味著在環評審查未通過前,開發單位是「不得」動工的。 從這個法條來看,環評法和環評制度的建立是能夠擋下對環境不友善的開發案。此規範相較於美國的環評制度,是十分強而有力的。誠如上述,美國雖然有環境政策法,以及針對環評的一系列法令規範,但在整個政策決定中,環評是被用來「參考」,即環評的結果可供政府參考是否要採取一個案子或政策,卻沒有擋下開發案子的法律效力。因此,台灣環評法的效力相較於美國是強大的,在環境保護中所扮演的角色則是不利環境開發案的「剋星」。然而,回顧環評制度的建立已有二十年的歷史,至今環評的制度設計仍多有爭議,其所展現的成效也讓國內諸多環境團體紛紛要求政府必須改善現行的環評制度。在此我們不禁要問,環評是在哪一個環節上需要被改善?   台灣環評制度 在理解台灣環評制度的缺失之前,我們必須先檢視環評制度設計及流程。   首先,如圖所示,開發單位必須先執行環境評估,並送環境評估審查書到目的事業主管機關,再由目的事業主管機關交到環評審查委員會進行第一階段的環評審查。若審查書沒有在委員會中通過,則開發單位便不能進行開發,必須提交替代方案或是補齊缺失文件,會產生重大環境影響的開發案則會進入第二階段環境影響評估。在第二階段中,在環評通過前必須召集公開說明會以及聽證會,之後再送交到環保機關,進入審查。如果審查書在第二階段仍沒有通過,開發單位一樣必須提出替代方案,不能執行任何開發行動。 在此一系列的環評制度中,有額外幾點是值得注意的。第一,環評成果和審查書是由開發單位提出,意即整個環境評估是由開發單位執行,而非由非政府或非開發單位的第三方執行。其次,在審查環評結果時,環評委員是根據開發單位所提交的審查書進行檢視和審查。 換句話說,在此制度下,環評委員是「被動」地接收資訊,而非「主動」地去調查、評估環境影響,這使得台灣整體環評制度在「知識產出」上和「環評公正度」上是非常薄弱的。美國環評制度則相反,環評執行是實際交由環評委員去做,因此相較於台灣的制度,美國的環境評估的過程幾乎不可能有開發單位的介入和作弊,在如此實際去執行環境評估的情況下,環評委員也能接受到比較全面的科學、技術知識。 另外,根據環境評估法第三條,專家學者必須至少佔環評審查委員總額的三分之二,而政府在2008年時修改《環境影響評估審查委員會專案小組初審會議作業要點》,增設「專家會議」。根據此作業要點,專案小組可以視個案的需要,就特定環境議題召開專家會議。   傲慢的技術專家制度 由上述整個環評制度和流程來看,可以發現台灣的環評制度是偏向技術專家政治論的。 首先,環評委員的篩選過程偏向以學者專家為主,但是至少三分之二的名額當中並沒有民間所推薦之專家學者的保障名額,一切篩選皆仍經過政府認定,此延伸出的問題是民間社會大眾難以在環評制度中擁有決策權,而政府容易透過此制度挑選「御用學者」來擔任委員。以中科三期一階環評為例,在環評的過程當中出現了各種爭議,包含農業用水調度、廢水排放及汙染物標準訂定……等問題。然而,一階環評卻在2006年順利地有條件通過,參與其中的評審委員皆是「官派」的。...

0

「客觀中立」的經濟數據?─剖析成本效益分析於環境政策中之使用

作者:詹詒絜,歐盟Erusmus Mundus計畫環境科學、政策與管理碩士生、台灣青年氣候聯盟理事   前言 成本效益分析(cost-benefit analysis, CBA)為環境經濟學 中的一項分析工具,其常常被使用於評估一個案子是否應該被執行或開發。成本效益分析在公共政策和環境政策內的使用已有一段歷史淵源,最早可追溯至19世紀初,美國政府在水資源相關計畫上的運用。目前,在環境領域中,此工具已被廣泛運用於生態保育、空氣品質…..等計畫的評估上,甚至進一步被擴充使用於健康福利、法規訂定……等諸多各種領域上。   何為成本效益分析? 成本效益分析有許多不同的算法,常見的計算方式有淨現值法(net present value, NPV)(計算總成本現值和總效益現值的差值),以及益本比法(benefit-cost ratio)(將效益現值總和除以成本現值總和的比例)。這兩者的主軸皆不離將一個環境案子所投入的成本和其所產生出來的效益列出,而後再進行分析計算。然而,由於淨現值法的計算常大量被使用於環境開發案子或環境政策中,因此本篇將只針對此種計算方式做剖析與檢討。 陳述淨現值法的計算方式前,首先有幾個專有名詞是我們必須先了解的: (1) 計畫年限(n):預期計畫的使用年限 (2) 總效益(benefit):從第一年到第N年所累積的總效益 (3) 總成本(cost):從第一年到第N年所累積的總成本 (4) 淨值(net value):意旨計畫方案在「沒有經過折現計算下」的整體淨效益為「未經過折現計算下」的總效益,減掉總成本(B-C)所得出來的值。 (5) 淨現值(net present value):意旨計畫方案在「經過折現計算後」的整體淨效益,也就是「有經過折現計算後」的總效益減掉總成本(B-C)所得出來的值。此可以協助政府判斷應不應該採取、執行一個案子。通常如果淨現值呈現負值-即代表效益小於成本-則政府可決定不採取此案子;若呈現正值,則表示效益是大於成本,則應該執行此案;又或是淨現值越大,則代表此案子越值得被採納。 (6) 折現率(discount rate, DR):將未來在計畫預期的使用年限內的預期收益皆折算成現值的比率。 運用成本效益分析時,分析者會先將一個案子的成本和效益轉化成數字,而後納入折現率的計算,將每一年預期的「效益」折現後,累積起來則為總效益。最後減掉成本,則得出淨現值。   實際操作 為了使此計算方式更容易被理解,筆者在此提出一個虛擬的例子以為輔助。 假設甲大學每年用電量都大致為76,000,000度,設每度電費為台幣3塊錢。若甲大學今天想整修校園的用電系統來提升能源效率使用,需花費台幣2億元,並預計接下來12內,每年皆能夠省10%的用電量,經過成本效益分析後,學校應不應該採取此案子? 從這個例子來看,我們通常會直觀地將2億元視為總成本,學校因每年減少10%的用電量(7600,000度電)而省下的22800,000塊錢(7600,000*3=22800,000)電費是效益,而這個案子的計畫年限是12年,因此總效益應該為273,600,000塊錢。總效益扣除掉總成本即為73,600,000 (273,600,000-200,000,000=73,600,000)。 由此來看,總效益扣除總成本後的值為正,甲大學應該採取用電系統翻修計畫。然而,73,600,000這個數字是「淨值」,即在沒有將效益折現和折現率的情況下所產生的數字,此並非一般成本效益分析中的算法。真正的成本效益分析中還會納入「折現率」的概念。 由於未來充滿不確定性,我們會希望將未來的價值和效益皆折合成現在的價值,並判斷折現後的價值是否值得我們去採行一個計畫。因此,成本效益分析通常會融入「折現率」的計算。折現率的計算是與「利率」(interest)相反,例如:當我們把錢存在銀行,利率的計算方式則為存款(deposit)乘以(1+I)^n,我們則可由此算式得出把錢存在銀行中「未來」的獲利。 然而折現率是要將「未來」的價值折合成現在的價值,因此納入折現率後的計算方式即變成未來每一年的利益皆必須要除以折現率,數學公式則為利益(benefit)除以(1+DR)^n。在上述例子中,假設折現率為10%,在納入折現率的計算後,由於第一年是計畫的開始,所以效益仍是22,800,000元;然而,第二年的效益則變成22,800,000/(1+0.1)元,第三年的效益則變成22,800,000/(1+0.1)^2元,以此類推則呈現下列數字:   折現後的總效益則為台幣170,887,386元。如果將折現後的總效益扣除總成本,則可得出-29,112,609(170,887,386-200,000,000=-29,112,609),相當於台幣負三千萬,此值便為「淨現值」。由此看來,在納入折現率後的淨現值呈現負值,代表採取此計畫的總成本是大於總效益,因此學校不應該採取本計畫。 然而,在此可以提出的另一個課題是,隨著折現率的不同,成本效益分析最後呈現出來的淨現值會不會不同?假設今天折現率被設定為5%,在上述例子中,第一年的效益仍是22,800,000元,第二年的效益則為22,800,000/(1+0.5)元,第三年的效益則變成22,800,000/(1+0.5)^2,以此類推便呈現下列數字: 折現後的總效益則為台幣212,186,244元。將折現後的總效益扣除總成本,則可得出12186244,相當於台幣一千兩百萬。由此看來,在折現率為5%的情況下,此計畫的總效益是大於總成本,因此學校是應該要採取本計畫的。   「客觀中立」的經濟數據? 上述例子可知,折現率越高,總效益則越低,淨現值則越低。因此在成本效益分析中,折現率是多少會大大地影響最後產出來的淨(現)值是正值還是負值,進而影響政府應不應該採取一個案子。在此我們不禁要問:折現率為多少是怎麼被決定的呢?再者,是由誰來來決定呢? 首先,折現率是怎麼被決定其實在成本效益分析中並沒有一定的規律。有人認為折現率應該和市場利率(market interest rate) 一樣,但也有人認為應該等同於無風險利率(the risk-free...