壹、前言

迄1990年代為止，約有26個國家共計二億三千萬人口遭缺水之苦。：：：從本世紀中葉至今，水源的使用量膨脹為三倍，直接導致過度抽取。所有的大陸都面臨地下水位下降的問題。：：：當前過度抽取灌溉用水的地方，不久的將來，灌溉勢將減少，而此即意味著糧食產量會減少年(全球有40%的穀物是灌溉栽培)。

水資源短缺及污染問題是未來新世紀人類的三大問題之一(愛滋病、水源及耕地面積的短缺)，有其急迫性與複雜性。

2000年：每八秒一個兒童死於水質有關的疾病。全球14億人口沒有安全飲用水，30億人口缺乏清潔設施。每年因不安全用水造成33億5千件疾病，530萬人死亡。必須投入6000億─8000億美元解決缺水。

2025年全球90億人口中沒有安全飲用水人數將增加到23億人。中東地區尤其面臨危機，土耳其和利亞、伊拉克、以色列與阿拉伯、埃及與蘇丹，水戰一觸即發。

台灣地區年雨量2500mm，但78%集中在5─10月的半年中(北區年均雨量2851mm,62%集中在5─10月；南區年均雨量2578mm,90%集中在5─10月)，加以台灣河川坡度大(大甲溪、淡水河、濁水溪等標高不及2400公尺，流徑小於200公里，比起其他國家的利根川、信儂川、科羅拉多河、萊茵河、湄公河等坡度均大過2─7倍)，加以人口、畜牧、工業密集，污染負荷高，對水資源利用相當不利。金門縣位在台灣海峽西側島嶼，因受地形影響無大型河川，又屬亞熱帶海洋性氣候，蒸發量高，水資源若不善加管理、維護，當為雪上加霜。

行政院環保署九十一年二月五日發布九十年全年飲用水水質抽驗結果，共抽驗自來水水樣一一、八一三件，不合格一六三件，不合格率為1.38%，其中不合格率超過一個百分點的縣市，按高低排序分別為金門縣、連江縣、高雄市、澎湖縣、高雄縣、基隆市等六個縣市。另供飲用的非自來水水樣共七二○件，不合格四○二件，不合格率為五十五、八三％，不合格項目主要以大腸桿菌二六六次最大，其次依序為氨氮、濁度、PH值、總菌落數及硝酸鹽氮等項目。最近媒體曾報導，根據環保署從去年(九十二年)一月到今年五月份，曾驗出金門地區各湖庫的水質，其新聞標題是「金門飲用水驗出致癌物」，環保署在一百六十三個樣本中，驗出五十七件不合格，不合格率高達百分之卅四，不合格項目以氯鹽和氨氮最嚴重，而其中最令人震驚的是金門地區的水質，竟然驗出含有致癌物，「總三鹵甲烷」，不合格率高達一成。這些檢測資料顯示，離島地區的自來水質合格率偏低，值得國人注意與重視，並儘早提出改善，俾利金門島上軍民能安心飲用水。

貳、金門縣現有水資源與供水系統現況

金門縣位於台灣海峽西側，總面積約一五○平方公里，島形中狹，東西端較寬。在水資源方面，因受地形影響，金門無大型河川，最長者為西半島之浯江溪，惟已呈現乾涸狀態。其他如金沙溪、後水溪、前埔溪、小徑溪、西堡溪、山外溪等亦源短量少，平時已呈乾涸現象；暴雨時則接入海，不易利用。金門屬亞熱帶海洋性氣候，全年降雨量多在四至九月，年均降雨量僅有一千零四十九公厘，但年蒸發量達一千七百公厘，水資源嚴重不足。金門全島水利設施主要包括太湖、榮湖、四埔、擎天、金沙、山西水庫等十五座湖庫，地下水部份包括灌溉淺井四千餘口、飲水井八百二十餘口。在自來水供應方面，普及率已達98%以上。為因應未來飲用水供應之需要，金門縣自來水廠除開闢新水源、更新輸水幹管之外，另執行金門地區公共給水系統改善工程，配合海水淡化廠之建設，以解決金門地區軍民用水問題。

目前金門地區飲用水供應主要透過太湖(7,000CMD)、榮湖(3,000CMD)、紅山(2,000CMD)及金城(10,000CMD)四個自來水廠供應，每日總供水量為22,000CMD，其中金城廠抽取地下水經添加次氯酸鈉消毒後直接供應全島地區使用，其餘三個水廠均使用水庫儲水為水源，經傳統處理流程後提供用戶使用。為增加飲用水之供應量，另於太湖設置海水淡化廠一座(設計出水量2,000CMD，目前為500-1,000CMD)，以薄膜處理方式進行海水淡化以增加飲用水供應量。由於金門地區幅員狹小，缺乏高山涵養水源，各水庫主要在雨季收集集水區雨次貯留後作為自來水廠之原水使用。目前金門縣自來水普及率雖已達98%，但因海水入侵、水庫原水滯留時間過久再加上家庭污水之污染，各水廠原水普遍有機物濃度過高，水源鹽化，優氧化等問題。

、金門縣現有飲用水水質問題

金門縣自來水廠九十一年第二季水源水質及清水質自行檢驗報告中，一般性水質參數之部分結果縱軸係以飲用水水質標準為基準(100%)繪製。在水源水質部份，高濃度之總溶解固體(TDS)及氯鹽(Cr)均顯示金門地區自來水之水源受海水鹽之問題，而相對濃度之氯氮(NH3-N)則代表水源受到家庭污水及蓄牧廢水污染之現象。經處理後之清水水質雖多能符合飲用水之水質標準，但可看出總解固體(TDS)及氯鹽(Cr)仍為清水水質不合格之主要項；與此同時，清水水質亦顯示金門地區之飲用水含有較高濃度之離子性物質(包括氨氮、硝酸鹽、硫酸鹽等)。由於此類物質無法在傳統處理程序中加以有效去除、直接結果導致金門地區飲用水口感欠佳之問題。

由於金門地區各地表水源均以雨水為主要來源，在雨水長期滯留及泉水區週邊植被之影響下已產生水中天然有機質偏高之現象，再加上水源受到家庭污水及畜牧廢水污染之影響，使得金門地區地表水源之總有機碳濃度(TOC)、化學需氧量(CDD)及大腸菌數(Coliforms)均極易超過環保署訂定之水源水質標準。依金門九十年針對太湖、榮湖及紅山三個淨水廠之水質所進行之飲用水水源水質檢測結果，COD不合格率達81.5%(27次檢測中有22次超過25mg/L之標準)，TOC之不合格率更達100％(27次檢測均超過4mg/L之標準)。

金門地區地表水源有偏高之COD/TOC值，代表原水中含有過高濃度之還原性無機物，此類還原性物質將消耗過多的氯，直接導致淨水廠處理時需氯量過高及配水系統中餘氯消耗過快的問題。

為有效維持清水中之餘氯以符合法規之規定，一般淨水廠常必須在出流水中添加較高濃度之餘氯，然而此種情形可能導致清水中消毒副產物濃度之增加。

肆、飲用水中消毒副產物之健康效應

飲用水中消毒副產物之生成係導因於化學添加劑與水中天然有機物與溴離子之反應。本主題中多數之研究均著重於與氯(最常用之消毒劑)之反應，以及三鹵甲烷(最普遍之消毒副產物)之生成。

Cl2＋NOM＋Br-→THMs＋其他DBPs由於三鹵甲烷與膀胱癌、大腸癌與直腸癌風險增加之相關性，美國自1979年即將其列為清水中主要管制對象。我國飲用水水質標準亦規定清水中總三鹵甲烷濃度不得超過100ppb。由於各國政府部門圴極重視水中三鹵甲烷之生成及其所導致之健康危害，與消毒副產物相關的研究計畫主要著重於確認水處理過程生成的其他消毒副產物、建立消毒副產物的公共健康風險、決定與消毒副產物生成有關的水質與處理特性，以及發展可控制清水中消毒副產物濃度的處理策略。

伍、金門縣飲用水中消毒副產物之問題

由於金門縣地表水水源普遍受到家庭污水及畜牧廢水之污染，使原水含有過量之有機、無機污染物及大腸桿菌。為改善清水水質，水廠常需添加適度之前氯以氧化原水中之污染物，降低處理流程之處理負荷。但因原水中之天然有機物過高，使得前加氯與水中有機物反應而在處理過程中生成消毒副產物。由於金門各地表水源普遍受到海水鹽化之影響，使各淨水廠之原水含有0.01至0.1mg/L之溴離子(Br-)，溴離子之存在使得消毒副產物之生成偏向含溴物種，導致消毒副產物之可能健康風險愈加複雜。溴離子之存在亦使得一般淨水廠為降低消毒副產物之生成而廣泛採用之臭氧前處理因為可能生成毒性更高之溴酸鹽(BrO3)而不適合單獨在金門縣使用，必須先搭配適當之離子交換設施來去除溴離子之影響。淨水廠處理過程中因添加氯而生成三鹵甲烷及含鹵乙酸等消毒副產物的問題以及溴離子存在之效應在八十九年環保署「水源鹽化對加氯消毒副產物生成之影響與改善對策之研究」中已有詳細說明。

由於前加氯之影響，各淨水廠在浮除／沈澱單元即有20-40ppb之三鹵甲烷生成；雖然水中三鹵甲烷之濃度隨後在快濾及慢濾單元略有下降，但在清水加氯後再度上升，榮湖淨水廠清水中之三鹵甲烷濃度並已超過飲用水水質標準。依據金門地區過去之三鹵甲烷濃度監測結果，金門地區三鹵甲烷平均濃度一般介於30-70ppb之間，亦以榮湖之三鹵甲烷濃度較高，常有達到90ppb之情形，代表溴離子之存在已嚴重影響金門地區飲用水之水質安全。

陸、微生物消毒與消毒副產物生成之平衡問題

消毒至今仍是飲用水處理的必要步驟。然而消毒劑卻會和水中天然物質形成非預期的副產物，這些有機、無機物可能會對人體造成健康危害。在過去幾年，研究顯示一些特定的微生物病原體，例如梨型鞭毛蟲及隱孢子蟲，對傳統的消毒方法有相關程度的抵抗力。就飲用水管理之角度而言，提供安全飲用水的主要課題是如何在微生物病原體的有效消毒和因消毒而產生副產物導致對人體危害的風險中取得一個平衡點；一方面防止微生物病原體的危害，一方面同時降低消毒劑副產物對人的健康風險是很重要的一項工作。以金門地區各地表水源為例，受到家庭廢污水之污染，使地表水中含有大量之大腸桿菌，雖然數量多未超過水源水質標準，但因原水中含有高濃度之耗氯物質，使得消毒效率降低。此外，配水系統中餘氯消耗快速，以使得微生物再生之風險增加。由於金門地區消毒副產物濃度偏高，使得微生物消毒效率與消毒副產物生成兩者間之問題更趨於複雜。

柒、淨水廠淨水流程改善

由於飲用水安全與民眾息息相關，為加強飲用水水質管理，提昇飲用水水質，飲用水管理條例於八十六年五月二十一日修正公布。

依據飲用水水源水質改善計畫書審核作業要點，金門縣太湖、榮湖及紅山淨水廠均已提報飲用水水源水質改善計畫書向環保署申請繼續使用相關水源。綜合而言，太湖、榮湖及紅山淨水廠水源水質不合格項目均為TOC及COD，改善計畫主要透過污水下水道興建、污水截流處理、淨水廠淨水單元修改與擴建等方式進行，榮湖淨水廠並增設瀑氣設備。惟因受限分析設備，金門縣各淨水廠並未能確實依據水源水質改善計畫書所提報之水質監測計畫定期提報TOC及THM之監測結果，因此無法有效建立水中天然有機物及消毒副產物之長期監測數據，因而無法有效評估淨水流程對水中消毒副產物前質之處理效能。

捌、金門縣飲用水水源水質改善

為有效保護金門地區飲用水之水源水質，金門縣共劃定十一處飲用水水源水質保護區，分別為太湖、榮湖、田浦水庫、擎天水庫、西湖、蓮湖、菱湖、陽明水庫、山西水庫、金沙水庫及瓊林水庫。此十一處湖庫使用標的均為自來水水源，蓄水量共計四百三十四萬立方公尺，主要用於供應太湖、榮湖及紅山淨水廠使用。除劃定水源保護區，並依據水源水質改善計畫書進行淨水廠處理功能提升外，為有效改善金門縣飲用水水源水質，金門地區自八十三年起即推動金門地區給水改善工程，並增設污水處理課，處理地區廢(污)水以杜絕水質污染。依據「金門地區污水下水道系統規劃」，金門地區污水下水道系統包括太湖(2,000CMD)、榮湖(2,000CMD)、田浦水庫(500CMD)、擎天水庫(500CMD)、金城地區(3,000CMD)、東林地區(300CMD)等污水下水道系統，透過用戶接管及污水截流等方式收集並處理家庭、軍區、畜牧及遊客所產生之污水加以處理(二級生物處理)再放流。其中太湖、榮湖、擎天等污水廠已完工運作，金城及東林污水廠預定於九十一年年底完工，全部污水處理廠完工運轉後將可處理8,300CMD之廢污水，避免排入各淨水廠原水湖庫而影響原水水質。

由於污水下水道系統及截流系統主要均以各淨水廠原水湖庫集水　區為下水道計畫區域，可預期對飲用水水源水質改善將有相當程度之助益。然而在各污水處理廠完工運轉後，各淨水廠原水水質是否具體改善目前尚無法確認，必須等待淨水廠原水水質長期監測結果加以比對後才能判定。

即使能做到將廢污水全部截流而不排入水源，也必須考慮金門地區獨特的地理特性。在沒有廢污水流入的情形下，金門地區主要地表水源僅能依靠降雨補充。由於雨量不足且自然蒸發量高，再加上海水入侵之影響，可預期金門地區地表水源未來仍將面臨含高天然有機物(TOC)及高溴離子濃度的問題，因而消毒副產物濃度偏高之問題恐仍無法避免。

玖、未來飲用水水質改善方案之建議

考量金門地區水資源現況及現有各項水源水質改善措施，謹提供下列建議事項供金門縣政府及有關單位參考：

１、地下水源保護

金門地區地下水之使用，目前以金城地區之自來水供應為大宗，每日抽取約10,000立方公尺之地下水經消毒後作為飲用水使用。此外金門地區上有為數眾多之灌溉水井及飲用水井抽取地下水使用。受限於數據之獲得，無法提出明確之地下水抽取量及補注量以評估金門地區地下水是否有超抽之情形。由於金門地區四面環海，加以地表水已受海水鹽化的情形來看，地下水體受到海水入侵而致水質惡化的情形必須加以嚴密監控。為有效保護金門地區地下水水質，避免因超抽而導致水質惡化，建議採取下列措施來確保供飲用之地下水水體之水質。

〣地下水系統之定期水質監測

透過適當監測井之位置選取及設置，定期監測地下水之水位及水質。

〤確保灌溉用水不致污染地下水體

地下水之補注扮演平衡地下水位，避免因超抽地下水而導致地層下陷或海水入侵之重要角色。

２、尋找微生物消毒與消毒副產物生成之平衡點

安全飲用水的提供必在致病微生物的有效去除和消毒副產物生成而導致健康危害的風險中取得一個平衡點，同時評估致病微生物的健康危害和消毒副產物對人體的健康風險，尋求最有利的消毒劑量。

影響生物控制與消毒副產物生成間之平衡因子在於加氯量的控制，對淨水廠而言應該如何進行微生物消毒副產物的風險管理並尋找兩者之間的平衡點？基本上可由下列因素加以考量：

〣水源水質特性分析

〤淨水廠處理效率

〥維持配水系統水質

３、水廠水質及操作資料收集

〣消毒副產物及相關水質數據之定期監測

〤水廠操作參數及清水水質相關性各項資訊之蒐集

拾、結論

金門地區自來水之水源受海水鹽化及家庭污水、畜牧廢水污染之影響而含有高濃度之總演解固體(TDS)、氯鹽(Cl-)及氨氣(NH4+-N)。由於總演解固體及氯鹽無法在傳統處理程序中加以有效去除，導致金門地區飲用水口感欠佳之問題。再加上水質優氧化之影響，亦使清水含有導致臭與味之化學物質。金門地區主要地表水源僅能依靠降雨補充，由於雨量不足且自然蒸發量高，再加上海水入侵之影響，地表水源含有高天然有機物(TOC)及高溴離子濃度，因而消毒副產物濃度偏高之問題亦需加以解決。

為提升金門地區淨水廠處理效能，建議透過淨水廠進行綜合效能評估(CPE)之持續進行，藉由處理效能提升之方式，透過行政管理及操作流程改善之方式提升處理效率及效能，而無須大幅改變原有處理設備。在操作維護方面，建議加強注意水中消毒副產物生成之監控工作，避免前加氯造成水中消毒副產物濃度過高之問題。為有效提升處理效能，達成操作最佳化之目的，各淨水廠應透過水質監控之方式對於各處理單元操作效能之瞭解，注意各處理單元之操作是否達到預期目標。在水質監測方面，應增加水質檢測之頻率，特別加強TOC及THMs之監測工作，以有效掌握水質狀況。對於因海水鹽化而導致離子濃度過高之現象，則建議增設薄膜處理單元(海水淡化)之方式來降低清水中溶解性固體之濃度。

為避免因超抽地下水而導致地層下陷或海水入侵，建議設置適當監測井定期監測地下水之水位及水質，判斷地下水抽取有無過量。地下水水質監測項目除目前已進行之水質項目外，建議增加氯鹽及溴離子，以評估海水入侵之程度。在水質源有限之金門，為加強地下水之補注量，透過良好處理流程將家庭廢污水處理至可直接用於灌溉並間接用於地下水是可考慮採用之替代方案之一。

參考文獻：

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２、王根樹、林財富，1998，『資訊收集規則對美國各水廠之衝擊及水廠因應方式之探討』，1998台北上海自來水及下水道工程與管理研討會論文集，中原大學土木工程學系，台北市。

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