美國乞沙比克灣污染改善計畫30年 復育水質也帶動經濟 | 生物多樣性專欄 - 愛知目標

【愛知目標】美國乞沙比克灣污染改善計畫30年 復育水質也帶動經濟

2018年08月07日
作者:吳佳其

很久很久以前,有個寬廣的海灣,周圍森林蓊鬱,灣裡海草豐美,岸邊的白沙就像羽絨般柔軟,這是17世紀初期,英國早期殖民維吉尼亞的史密斯(John Smith)船長所見的乞沙比克灣(Chesapeake Bay),他形容這裡是「天地所造就,最適宜人居的地方」,當時海灣裡到處都是牡蠣,「乞沙比克」在原住民語中就是「廣闊的貝類海灣」之意。

Chesapeake Bay watershed from the air  (Photo by Will Parson/Chesapeake Bay Program with aerial support by LightHawk)
寬廣的乞沙比克灣,曾經海草豐美,海灣裡四處可見牡蠣。圖片來源:Will Parson/Chesapeake Bay Program with aerial support by LightHawk (CC BY-NC 2.0)

然而隨著人類發展,森林消失速度加快,一開始成為農田,然後變成城鎮都市,400多年後的現在,這個面積近16萬6000平方公里(約台灣面積的4.5倍)的乞沙比克灣流域已有超過1800萬人(約台灣總人口的8成)居住,行政區域橫跨德拉瓦、馬里蘭、紐約、賓州、維吉尼亞和西維吉尼亞6州以及哥倫比亞特區。

Chesapeake map By Kmusser [CC BY-SA 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons
乞沙比克灣流域面積約是台灣面積的4.5倍,現已有超過1800萬人居住,行政區域橫跨德拉瓦、馬里蘭、紐約、賓州、維吉尼亞和西維吉尼亞6州以及哥倫比亞特區。圖片來源:Kmusser from Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

森林消失後,涵養水源、淨化水質的生態系統服務跟著消失,雨水沖刷土壤,夾帶沉積物快速進入河川,造成河道、河口淤積;人為活動中,農田的農藥化肥、城市的生活污水、工業廢水隨著河川入海;原本河口區域負責淨化水質的牡蠣因採捕大量消失,致使豐富的營養鹽直接進入海灣,誘發藻類大量生長,造成優氧化,這樣的狀況在19世紀蔓延到整個海灣1萬1600平方公里中的大多區域,有些地區因為優養化,水中溶氧量降低,形成缺氧區域甚至是無氧死區。

歐巴馬發布行政命令 復育「國家寶藏」

1970年代晚期,在民間團體的呼籲下,由國會補助經費進行科學調查,結果顯示,灣區的污染主要源自營養鹽過多,建議需立即處理以下三個問題:營養鹽過剩(主要是氮磷)、水下大型海藻衰退、有毒物質污染。

1983年,馬里蘭、維吉尼亞、賓州三州州長、哥倫比亞特區市長以及環保署簽訂乞沙比克灣協定(Chesapeake Bay Agreement),成立乞沙比克灣計畫執行委員會,正式展開整治計畫,經過20多年的努力,流域各州政府也都加入整治計畫,但除了防止繼續惡化外,並沒有太大的改善。

一直到美國前總統歐巴馬稱乞沙比克灣是國家寶藏,並在2009年5月時發布針對保護和復育乞沙比克灣的行政命令,這個行政命令才使得政府機構有法源依據,進而可以更加密切地合作,環保署也訂定了乞沙比克灣流域聯邦政府土地管理原則(Guidance for Federal Land Management in the Chesapeake Bay Watershed),這雖是針對聯邦政府土地而訂,但其延伸用意則希望以聯邦政府帶頭,各州、地方政府、保育區、流域內的組織、團體、農民和公民等,也都能依循此原則而行。

對症下藥 擬定改善海灣污染問題的行動方案

根據污染來源的不同,乞沙比克灣計畫中運用多種方法,以減少污染進入海灣。

農業

因為污染主要來自化學肥料、有機肥和污泥,相對的減量方式是:訂定氮、磷肥料的使用規範及進行監測、增加土壤吸附磷的能力、在水質影響的高風險區域改種低氮需求的作物、針對土地有高侵蝕問題的農田進行休耕、改種原生植生、進行土壤復育、訂定並落實農場動物飼料中的氮磷比例、制定並落實安全的有機肥施用儲存及運送方式、禁止在溪流河川附近飼養牲畜、農場廢水及動物排泄物再處理、推行保育式耕犁、減少土壤侵蝕、非作物生長季時種植覆蓋性作物、在田間設置肥料施用區與溝渠間的緩衝帶等。

都市與郊區

最重要的是減少逕流和污染物。減少逕流方式包括:設置雨水撲滿(Rainwater harvesting)、綠屋頂、藍屋頂(利用屋頂設置雨水儲存空間,減緩逕流速度)、改善鋪面、增加地表入滲、土壤復育、草坪管理、都市林業等。減少污染物方式包括:規定使用無磷清潔用品、防止及處理石油外溢污染、濕地生態池設置、街區清掃等。

林業

著重減少逕流,包括訂定伐木計畫減少逕流量、維護並穩定受伐林或林道干擾地區土壤以減少沖蝕、伐林地區設置排水系統減少逕流及沉積物堆積、造林與林地更新、雨季暫停伐林作業、森林火災管理與防治、林地使用農藥或肥料規則及設置緩衝區等。

河岸地區

以恢復生態功能為主,包括監測水質、河岸周圍設置緩衝帶、河岸區域植生復育等。污水處理設施方面則是提升污水處理能力,減少營養鹽及沉積物排放。

水文改善

包括確保有足夠水體區域承接地表水、河岸海岸棲地改善及復育、減少河岸及海岸侵蝕、移除不用水壩等。

污染量控制計畫 設定階段性目標 隨時調整策略

美國環保署在2010年12月公布乞沙比克灣污染量控制計畫(Chesapeake Bay Total Maximum Daily Load, TMDL),這個計畫以2025年完全恢復為長期目標,雖然是個長達20多年的計畫,但規劃上由先前經驗得知,施行策略應隨目標達成進度與外在條件而隨時調整之,也就是所謂的適應性管理(Adaptive Management),所以也訂定了在2017年污染減量60%的中程目標,以及計畫期間每2年依現況更新的短程目標。

2017年的年度成果報告包括:

  • 水下植物面積恢復達53%
  • 母藍蟹的數量達到2億5400萬隻,已超過目標值
  • 2012到2016年間,重新開啟河川中1126條魚類洄游路線,較目標值多出1000英里(約1600公里)
  • 模式分析結果顯示,2009年到2016年間氮鹽減少9%、磷鹽減少20%、沉積物減少9%,對應乾淨水質標準之目標,減氮達成率33%,減磷達成率88%,減沉積物達成率57%
  • 2014到2016年,灣區和支流的感潮帶區域有40%達到水質標準,包括水質清澈度、溶氧量和藻類生長量,這是自1985年開始監測已來的最佳狀態

為了乾淨的水質 政府與NGO形成夥伴關係並相互制衡 

乞沙比克灣計畫架構的夥伴關係,包含聯邦政府、州政府、地方政府、非營利組織和學術機構,除了各項環境恢復、污染減量達成目標都是根據學術機構的科學研究所訂定外,民間團體的投入也非常重要。

在2010年,超過230個關心乞沙比克灣流域的民間組織,組成淨水聯盟(Choose Clean Water Coalition),聯盟的宗旨就是監督政府落實2025年的目標,承諾進入乞沙比克灣的每條河川、溪流都有乾淨的水質。

川普政府2018年度預算本打算刪除整個計畫經費,但在民間環境組織加上國會的努力下,不僅2018年的年度預算未遭刪除,連帶還將2019年的年度預算增加到7300萬美元(約22億新台幣)。

政府投資環保 帶動經濟發展

乞沙比克灣計畫執行了30多年,可說已形成一種以環境保育為本質的產業,也創造了不少經濟效益。

根據乞沙比克灣基金會(Chesapeake Bay Foundation)2010年的報告,在乞沙比克灣計畫執行之前,馬里蘭州和賓州損失的牡蠣產值超過40億美元(約1220億新台幣),而在執行了30年之後,馬里蘭州和維吉尼亞州的海鮮產業年產值已可達20億美元(約610億新台幣),也為當地經濟增加4萬1000個工作機會。

在提升水質的改善科技中,也增加了工作機會,例如在維吉尼亞的農業污染與逕流減量中,就創造了1萬2000個工作機會,平均每使用1美元的聯邦政府補助,會產生1.56美元的經濟效益。而在污水處理的效能提升上,每投資1美元,可有6.35美元的效益。此外,在海洋休閒娛樂產業,除了直接貢獻值16億美元(約490億新台幣)外,也帶動周邊產業約8億美元(約245億新台幣)的經濟效益,共增加約1萬3000個工作機會。

由此可見,環境保育不但可以是帶動經濟發展的國家建設,更重要的是,這些污水處理、棲地復育、提升農業施作方式等作為,都大大提升了人類的健康和生活品質。

台灣前瞻水環建設 預算多投1.5倍 仍缺生態思維

台灣現正進行中的前瞻基礎建設之水環境建設,其計畫目標是優化水質及營造水環境(親近水),與乞沙比克灣計畫有相近之處。只是,台灣計劃8年、約投資280億,平均每年35億,是乞沙比克灣計畫的聯邦政府年度預算1.5倍,卻未見河川整治的整體藍圖:納入其他水質問題如農田、工廠污水、都市逕流等;反而看到的是大量水泥化的工程,不僅傷害生態、還會加速逕流所衍生的負面效應。對比乞沙比克灣計畫,台灣的政策擘劃,還需要有更多的生態思維與實際行動。

愛知目標8

到2020年,有關污染,包括過度養分造成的污染被控制在不危害生態系統功能和生物多樣性的範圍內。