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第 32 屆海洋工程研討會論文集 國立臺灣海洋大學 2010 年 11 月 Proceeding of the 32nd Ocean Engineering Conference in Taiwan National Taiwan Ocean University, November 2010

一、前言 海洋佔地球表面積四分之三，然而淡水資源僅

為總水量的 2.5 ％，這些淡水資源也因時間及空間

的分布不均使世界上許多地區飽受乾旱之苦(Oki

and Kanae, 2006)。根據聯合國預估，目前約 66 億

的世界人口將在 2050 年來臨前成長至 91 億

(UNFPA, 2006)，未來對水資源需求的壓力越來越

大，使得 21 世紀面臨「水」的危機。隨著全世界

用水需求快速增加，海水淡化之發展與利用便成為

全球趨勢。然而海淡廠的開發必然會對環境造成衝

擊，破壞海洋生態環境。海岸地區的資源及環境，

有其特殊脆弱性和敏感性，一旦被破壞便很難恢

整合性海岸管理應用在海岸環境影響評估之研究─以新竹海水淡化廠為例

曾仲寧 1 蔡鎮遠 1 劉大綱 2 1 國立成功大學海洋科技與事務研究所研究生

2 國立成功大學海洋科技與事務研究所助理教授

摘要

隨著全世界用水需求快速增加，各國紛紛開始尋找新興水源，因此海水淡化之發展成

為全球趨勢。然而海水淡化廠設置必然會對環境造成衝擊，破壞海洋生態環境。故本研究

蒐集國內外海水淡化廠之環境影響評估與整合性海岸管理等相關文獻，以整合性海岸管理

的角度，輔以整合性評估的工具，針對我國現況做比較研究。藉以整理出我國海水淡化廠

之環境影響評估的整合性指標系統架構，並以新竹海水淡化廠為例，加以探討整合性海岸

管理概念下海水淡化廠環境影響評估的架構。

關鍵詞：整合性海岸管理、海水淡化、環境影響評估

The Environmental Impact Assessment of Seawater Desalination Plants under the Concept of Integrated

Coastal Zone Management Chung-Ning Tseng Jhen-Yuan Cai Ta-Kang Liu*

* Assistant Professor, Institute of Ocean Technology and Marine Affairs, National Cheng Kung University

ABSTRACT

Over the past few decades, a tremendous increase in human populations and industrial activities has resulted in a growing demand for water resources. Therefore, seawater desalination has become an emerging water resource. However, the seawater desalination processes are also accompanied with adverse environmental consequences. In this study, an indicator framework for the impact of seawater desalination plant was thus developed by applying the concept of Integrated Coastal Zone Management (ICZM) with the tool of Integrated Assessment (IA). In the case study of Hsinchu seawater desalination plant, it was found that the development of the plant can cause several problems that will not be well addressed under current EIA regime.

Keywords: Integrated Coastal Zone Management (ICZM); Seawater Desalination; Environmental Impact Assessment (EIA)

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復，因此海岸開發須特別慎重，其環境影響評估作

業更格外重要。海岸管理的範疇錯縱複雜，涉及社

會、法政、經濟、生態環境、工程技術等多層面，

故海水淡化環境影響評估是多面向、跨領域、跨疆

界的綜合課題。

二、海水淡化發展及環境影響 2.1 海水淡化發展

海水淡化是解決水資源缺乏的方式之一，根據

國際淡化協會(International Desalination Association,

IDA)統計，海淡水日產量自 1990 年以來一直呈現

成長趨勢。早期海水淡化應用大都集中在乾燥缺水

且能源便宜的中東地區。然隨著全球水資源匱乏問

題日益嚴重，世界各國亦積極發展海水淡化做為替

代水源。對台灣而言，水資源極為珍貴，氣候稍乾

燥便出現缺水現象。由於傳統水源取得日漸困難，

適度開發水來源是必要的，故多元水資源經營管理

成為重要課題，在工商業持續發展，用水量持續增

加的情況下，海水淡化為我國重要發展趨勢。

2.2 海水淡化之環境影響 基於全球超過三分之一人口已面臨淡水有限的

問題，海水淡化已經成為主要選擇之一，但海淡廠

的興建到營運對環境都會直接或間接對陸域及海洋

環境造成影響。海淡廠對海洋環境的主要來源可概

分為施工和營運二個部分(Meerganz von Medeazza,

2005; WWF, 2007; Hoepner and Lattemann, 2008)：

1. 施工：包括施工排水及管線埋設工程，開挖海

床以致底棲生物移除，並導致水質混濁，影響

浮游生物之生長繁殖、攝食與呼吸，並破壞底

棲棲地。且施工打樁或其他工程造成噪音也會

影響聽覺敏銳的海洋哺乳類，影響其遷徙、離

開巢穴、與族群失散，嚴重造成聽力受損等。

2. 營運：分為取水和排放的影響，取水方面，長

期抽水可能造成水質混濁，影響水流、干擾生

物活動，影響生物覓食、交配求偶等，長期抽

水也會造成汲取及撞擊的影響，甚至吸入小型

物種造成其死亡。而排放主要由於高濃度鹵水

排入，再加上處理前後的化學添加劑、廢熱和

重金屬，造成鹽度改變、優養化、pH 值改變、

重金屬累積、消毒劑殺菌性能，排放物質將對

海洋環境造成衝擊，影響生物生長及繁殖。

保護海洋環境對人類生存和永續發展皆至關重

要，海岸開發會直接或間接危害到海洋生態系統，

有鑑於大眾對海洋環境保護的意識不斷增強，如何

在滿足人類需求同時，有效保護脆弱的海洋環境受

到無法復原的破壞，成為國際間逐漸重視的議題。

三、整合性海岸管理應用在海水淡化廠環境影響評估

3.1 環境影響評估發展 過去，人類在積極追求經濟發展的同時，快速

耗竭有限資源，且日益破壞環境品質。近來環保意

識逐漸抬頭，人們希望不再一昧追求經濟發展，而

加入對環境的重視。環境影響評估(Environmental

Impact Assessment,簡稱為環評或 EIA)制度因而產

生，透過事先對環境可能造成的影響程度及範圍，

事前以科學調查、分析及評估，提出減緩策略及環

境管理計畫，將對環境的負面影響減至最低。

海水淡化是未來淡水的重要來源，也是世界各

國發展趨勢，但海淡廠對環境造成衝擊是必然的，

故為了保護海洋環境，興建前的環評是必須的。然

而我國現行之環評，未針對海岸地區開發之特殊性

而設計，所以海淡廠之環評的整體性尚有待加強。

3.2 整合性海岸管理發展 海洋孕育生命，也蘊含眾多資源，所以被視為

人類共同資產，海洋提供人類多方面功能，沿海地

區因此成為經濟、社會和文化最發達，以及人口最

密集的地區。包括濱海陸地和近岸海域的「海岸地

區」，亦即由離海岸線不遠的濱海陸地及大陸架所

構成的區帶，由於營養來源豐富，水溫陽光適當，

孕育無數生物，也成就發達的漁業捕撈和養殖。

海岸管理範疇錯縱複雜，涉及社會、經濟、環

境、工程，甚至國際合作等多層面，海岸之人為影

響可能是多面向、跨領域、跨疆界的。所以海岸管

理 決 策 牽 涉 許 多 不 同 層 級 利 益 相 關 人

(stakeholder) ，故有整合性海岸管理 (Integrated

coastal zone management, ICZM)的發展，將海陸域

「整體」思考，並成為目前國際協約、論壇和相關

會議的重大議題。

3.3 環境影響評估在 ICZM 的地位

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海岸因提供人類多方利益，在不同開發需求情

況下，相關開發活動必須進行管制，此時環評是最

主要的手段。簡單而言，ICZM 就是在海岸之人類

利用、防災與環境保育中尋求平衡點，而環評就是

之間的橋樑，以達 ICZM 之目標。在 ICZM 原則中

(Cicin-Sain and Knecht, 1998)，許多必須透過環評

加以實現，包括相互關係及整合原則、環境保衛原

則、預警原則、透明原則，即是以預測措施預防環

境受損害，取代事後修復或補償，即為環評之目

的。並以較嚴謹的預防方法，透過科學調查及評

估，在無科學依據證明對環境不會造成顯著影響

前，不能從事開發。環評便是以科學調查進行影響

評估，並對於開發行為進行許可。透過環評過程中

的諮詢與民眾參與，不管是相關機關之間知會與協

調及民眾參與，都是 ICZM 中，部門間整合與群眾

參與的實踐。

3.4 整合性評估的概念 整合性評估(Integrated Assessment, IA)是為了

達到永續發展的目標，不能再用單一觀點、單一科

學領域或單一政府部門來處理，而需要以更為整合

的方式來思考及行動。整合性評估是一個結合、詮

釋與傳遞各領域知識的參與過程，考慮一複雜問題

的所有重要觀點，做出正確決策(Rotmans, 1998)。

Rotmans et al.(1999)提出 IA 五大工具，分別為

模式開發、模擬情境、指標集、風險分析以及群體

參與。由於本研究目的在於改善現行海淡廠環評之

績效，而我國現行環評多以評估清單(checklist)方

式進行，故本研究選擇指標集做為主要研究方法，

以對照現行環評之評估清單做為改善目標。本研究

以 IA 實現 ICZM 的概念，以整體系統觀點來協助

進行海淡廠之環評，以達永續發展之目標。IA 的

準則與指標架構主要由原則、準則、指標以及驗證

四者所構成 (Mendoza & Macoun, 1999)，以原則作

為最上層之層級，再依據原則的目標，聚集利益關

係人對各因子的優先順序，作為準則的定義；經由

準則推斷海岸系統各種因素的狀況、條件或屬性，

釐出其指標；最後驗證指標之正確性及影響程度。

四、海水淡化廠整合性環境影響評估─以新竹海淡廠為例

本研究藉由國內外文獻探討，彙整分析國內外

海水淡化發展的問題及評估指標，並應用 ICZM 的

概念於海淡廠環評，探討海淡發展對不同層面利益

相關人之影響，接著輔以 IA 工具，依指標集之層

級架構，以準則與指標方法篩選與建構出海淡廠之

指標系統架構，用以評估海淡廠的整合影響。

4.1 海淡廠整合性評估指標架構 海淡廠的整合性環評，不僅應考慮其帶來之社

會經濟利益，亦須考量其對整體環境潛在影響。本

研究以 ICZM 的概念歸納與分析開發對於環境、經

濟與社會三個面向的影響準則，繪製圖 1 海淡廠整

合性環境影響評估指標集，並以符號表示海淡廠對

各因子的正負影響。以下以新竹海淡廠之規劃背景

為例，根據圖 1 之海淡廠整合性環評指標集作為評

估重點，分別探討其準則及指標，就現行環境影響

評估不足之部分，加以探討海淡廠環評尚需加強之

重點，現行環評中包含之部分便不再多加著墨。

4.1.1 新竹海水淡化廠簡介

新竹科學園區為國內高科技產業重鎮，因園區

產業對缺水容忍度低，為確保供水穩定，避免造成

園區經濟重大損失，規劃於新竹沿海南寮公有地興

建日產 3 萬噸之海淡廠，以增加供水穩定度，並預

留擴充至日產 15 萬噸空間，未來視用水需求擴

建。

4.2 環境層面 設置海淡廠在環境層面主要評估準則，包括

海、陸域環境有關之空氣、海象、水質、地形地

質、噪音及結構體，生態環境包括對生物可能造成

的影響。

空氣上，現行空氣品質主要調查空氣品質現況

和單廠排放污染之濃度，海淡製程需要消耗大量電

能，新增電能同時將使發電廠排放額外空污物質，

故應考慮因能源需求之額外排放。一般以產水每噸

消耗 4~7 度估算耗能(UNEP, 2008)；由能源耗損可

推估以火力發電廠提供所額外排放之空污物質總

量。以新竹市為例，以台電排放係數做計算，從每

噸 4~7 度電估算耗能，計算空污排放量，和其佔

2009 年竹市總排放量的比例，建立日產量 3 萬噸

海淡廠間接之空污數值最高每年便能排放 48,749

噸 CO2(佔年排放 1%)、33.96 噸 SOx(佔年排放

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圖 1 海水淡化廠整合性環境影響評估指標集

5.61%)和 32.42 噸 NOx(佔年排放 0.7%)，不應忽視

其影響。

海象上，在取水口及排水口長期抽水、排放，

及結構物興建皆會影響海流及波浪。海底管線和結

構物設置除可能影響開發地區周圍海流外，亦會造

成開發地區周圍波浪繞射與阻礙，導致附近沉積物

擾動，間接影響鄰近棲地與結構物，造成負面影

響。水文水質上，海淡廠長期抽水會造成水質混

濁，而營運鹵水和化學物質排放，造成周圍海域鹽

度上昇，和重金屬、酸、氯、營養鹽等化學物質，

應加以調查污染現況及現有污染源，以實施總量管

制，以方便作為該區域整體污染評估。且若鹵水排

放前與其他水體進行大量稀釋，將大大降低鹵水鹽

度，但汲取大量海水將提高成本，若能不增設取水

設備而取得大量水源稀釋，或以污廢水處理廠放流

水稀釋，可視為環評條件之一。

地形地質上，海床易受到潮汐、沿岸流與波浪

等干擾。設置海底管線，局部產生暫時過度擾動，

造成結構物迎流面受侵蝕，背流面則淤積，導致地

形不均勻沉陷。施工過程所產生沉積物，可能會污

染與覆蓋底棲棲地，造成底棲生物缺氧。結構物

上，包括結構物施工及營運造成之噪音與振動，和

結構物本身造成之影響。海淡廠設置過程需評估結

構物設置的安全性。施工期間造成的噪音，和營運

使用高壓泵和渦輪機回收能源產生噪音，會影響鳥

類及海洋動物，使其遷徙、離開巢穴、與族群失散

等，嚴重會聽力受損或是其他心理影響。

生態環境上，目前大多數環評以規定頻率、方

式進行調查，但多呈現靜態資訊，如鳥類及魚類之

數量，實無法了解對生態環境的確實衝擊，故應強

調生物間，及與環境間交互作用，所謂食物網的動

態、連鎖關係。並加強生態模擬評估，如取水口撞

擊和汲取相關潛在影響，並針對生物耐鹽度及 RO

濃縮物的毒性進行測試，以免對生物造成嚴重影

響。

4.3 經濟層面 設置海水淡化廠對經濟層面的評估準則，包括

對交通運輸、能源使用、漁業經濟及水資源等影

響。觀光遊憩上，應評估建設對當地原有地形地

質、自然生態及人文景觀的影響，在海域活動方

面，必須加以評估對附近其他海上遊憩活動的安全

性。新竹海淡廠規劃廠址於南寮漁港旁，位在竹市

沿海十七公里生態休閒觀光帶內，具龐大觀光潛

力，故必須評估是否對沿岸觀光景觀造成負面影

響。

交通運輸上，開發行為之前必須調查鄰近重要

設施、海上與陸上交通系統，包括興建到營運，造

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成車流對陸上交通影響。對於海域交通之影響，由

於船隻拋錨會破壞海底結構物，故管線建置必須評

估周遭海域之航運使用，並設置禁止拋錨區。能源

上，能源使用是海淡廠環境評估中的重要因子，海

淡廠能源使用通常來自化石燃料，故能源使用間接

造成空污及溫室氣體產生。大規模海水淡化所需大

量能源會導致地區能源供應的負擔，必須加以評

估。以新竹市為例，新竹歷年來用電呈現線性成長

趨勢，以 2007 至 2008 年總用電量約成長 0.94%。

若興建日產量 3 萬噸之海淡廠，以每噸 7 度計算，

每年增加 7,665 萬度，以 2008 年計算，成長則為

0.79%，約為年成長的 5/6(新竹市主計室，2008)。

並假設 2010 年完成每日供水 3 萬噸之海淡廠，並

以每噸水 7 度電做計算，若 10 年增設至 15 萬噸，

以線性做假設每年成長 1.2 噸，造成竹市 2010-

2021 年用電量成長率從每年 3.5%(2001-2009 年原

線性成長率)成長至 4.5%(假設 2021 年興建日產量

15 萬噸海淡廠)，成長率上升約 30%左右，因此海

水淡化造成之能源使用的成長不容小覷。

漁業上，由於海淡廠建興建，必然造成棲地破

壞，直接衝擊到魚群生態系統，進而影響漁獲量。

再者，由於海淡廠取水等海域規劃，必須限制周圍

漁捕活動，導致捕魚面積縮減，可能產生海域使用

的衝突。新竹海淡廠預定地周邊近海漁業作業範圍

約 30 浬內，而海淡廠所設置之管線長度通常不超

過 30 浬，故可能對沿岸與近海漁業造成影響。依

ICZM 應整合環境與經濟，故環境影響須將漁業作

業範圍列入監測範圍，並做出適當反應。

水資源上，傳統水資源開發不易，海水淡化具

備開發時程短、供水穩定不受枯旱影響之優點，可

有效解決淡水資源缺乏之問題。以新竹為例，近年

自來水用量呈現上昇趨勢， 2007 年寶二水庫開始

供水後，供水能力達每日 61 萬噸，但相較於 2021

年預估用水需求每日 69.3 萬噸，未來仍有 8.3 萬噸

之供水缺口，因此仍有開發新水源之必要性。

4.4 社會層面 設置海淡廠在社會層面主要的評估準則，包括

社會接受度、土地利用及資源管理。社會接受度

上，因海淡廠能提供當地工作機會，並能提供用

水，為正面影響。但開發會對當地海岸或文化資源

造成傷害。並造成漁業活動可行性的降低，衍生當

地漁民就業問題，除對經濟層面之漁業經濟造成影

響，造成漁民安全感下降。

土地利用指標，意即海岸土地利用多元，若作

為海淡用地，便無法作漁業使用或觀光用地、農用

地或交通運輸等土地利用。且土地利用不能只評估

廠址內利用，還需要評估周邊土地利用、規劃以免

產生競合，相關計畫應就區域土地利用進行考量，

使開發有合理明確的目的及合理性。利益關係人

上，應探討海淡對政府與當地居民觀點。因海岸開

發影響複雜，民眾或許因環境影響存在疑慮，但面

對缺水壓力，多半贊成海淡廠興建。然而環評程序

上，應強化民眾參與，舉辦說明會及民意調查，供

團體或居民提出意見，盡可能包含多方利益關係

人，就爭議較大之議題進行審查及改進。

部門間整合也是 ICZM 一個重要的概念，缺乏

橫向協調是台灣海岸行政最嚴重的問題。如海淡廠

之規劃通常由水利署規劃申請，經行政院裁示後，

由環保署負責環評的審查，其他部門幾乎很少在程

序中參與，相關部門間整合及參與相當缺乏，在跨

部門間整合應包括海域及陸域的整合、各級政府間

的整合(中央到地方政府)、不同部門間的整合(公私

部門及部門間橫向整合)及不同學術領域間的整

合。

4.5 與現行環境影響評估之比較 本研究目的在以 ICZM 概念，針對海岸開發特

殊性而設計海淡廠之整合性環評，除現行環評項目

外，加以評估海淡廠對環境可能衍生的問題，整合

性環評指標集與現行環評清單的主要差別比較如

下：

1. 氣象：以地區氣候特徵及水資源發展之特性，

評估海水淡化廠開發必要性及必要產水量。

2. 空氣：與現行環評以單廠排放濃度作為評估標

的不同，加入現有污染源的空污及水污排放，

並加入能源間接排放空污累積，並以總量管制

觀點評估其影響。

3. 噪音：除對居民之影響外，評估噪音及振動對

生物之影響，並以「生態系為基礎之管理」加

以探討對生態系連鎖影響。

4. 水文水質：與空氣污染相同，加入現有污染源

之累積，以總量管制觀點評估其影響。並評估

對地下水層之威脅。

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5. 生態環境：以生態系為基礎之管理原則，強調

生態系內動態及連鎖之關係。

6. 景觀遊憩：評估海淡廠與現有景觀遊憩之相互

影響、海上活動之安全性影響，甚至對環境之

累積影響，並以整體土地利用角度加以評估。

7. 社會經濟：將社會與經濟分為兩個面向來探

討，加以探討當地能源、漁業、水資源發展

等；社會以社會接受度、土地利用和利益關係

人等準則加以探討海淡廠對社會經濟之影響，

及環評的合理性及有效性。

五、結論與建議

5.1 結論 本研究以 ICZM 之概念建構指標系統，將指標

集設定為環境、經濟與社會三種面向，在三種面向

之下共 14 個準則，各準則又在各自細分其評估指

標，總共 43 個評估指標。以確實了解開發計畫對

當地海岸之影響，避免過度破壞原有之海岸環境，

以有效之土地利用規劃，以最少傷害的前提下進行

開發，減緩對當地各層面的衝擊。

本研究發現國內海淡廠之環評皆未針對能源使

用進行評估，能源使用之影響包括能源及間接空氣

污染之產生，大規模海水淡化所需大量能源也會導

致地區能源供應的負擔，必須加以評估。並藉由環

評過程中的範疇界定，將評估範圍擴及廠址外其他

海岸地區包括陸域及海域，以評估累積影響和土地

利用的相容競合，及經濟影響及總量管制環境現況

調查，和注意類似性質或毗鄰開發的加乘效果，對

於總量管制有相當重要的意義，有明確的內容資

料，才能據以精確地考量區域內的環境總負荷。

5.2 建議 海岸地區的資源及環境，有其特殊的脆弱性和

敏感性，一旦被破壞，便很難恢復，因此海岸開發

必須特別慎重，故海岸地區開發之環評應不同於陸

上之評估標的。本研究針對海淡廠開發之環評為

主，未來可進一步評估其他海岸開發環評指標和評

估方式，提供海岸環境管理的環評模式，以保護海

洋環境及資源。整體而言，ICZM 就是在海岸地區

之人類利用、防災與環境保育中尋求平衡點，藉環

評程序來實踐。環評是環境管理的重要方法，以作

為保護環境不受不可復原之破壞的重要工具。藉完

善之環評，提升環境及用水的品質和安全，在持續

發展海水淡化的同時，亦保護海洋環境及資源，才

能達到永續發展的目標。

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