環境能源管理

日本打造永續社會的藍圖與行動(2):社會問題和價值觀轉變

日本打造永續社會的藍圖與行動(2):社會問題和價值觀轉變
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 廢棄物處置可能引發哪些社會問題?

2. 日本模式的永續社會強調哪些重點?

高度經濟發展下的社會問題
戰後到1970年代末期,日本社會處於急速經濟成長時期,工業起飛,社會日益都會化,大眾消費蔚為風尚。1960年代每人每天製造的廢棄物數量每年以6%的速度成長。而塑膠類垃圾則是每年成長25%。約40%的廢棄物就直接填地(沒有用土覆蓋)或丟棄在山區。而日本夏天潮濕炎熱,垃圾掩埋場成了蚊蟲和蒼蠅滋生的溫床。於是有了1963年的立法來管理在都會地區垃圾焚化的問題。之後1970年實施《廢棄物管理法》(The Waste Management Law),是個重大的里程碑,因為:1)此法將垃圾分為二類:「市政廢棄物」(municipal waste)和「工業廢棄物」(industrial waste)。這也是首次在法規上定義出「工業廢棄物」。2)根據「污染者付費的原則」(the Polluter Pays Principle),商業界要為其商業活動所製造的垃圾負起清理的責任。3)如果商業界的產品最後成了垃圾,那麼商業界必須負責提供丟棄物件的可行管道。總之,基本原則是:商業界必須扛起處置廢棄物的責任。

圖1:日本每人國內生產總值(GDP)的變化(以1965年為1)和每人製造的廢棄物的關連。藍線:人均GDP,紅線:每人製造的廢棄物。圖中也可以看到2個重要的立法里程碑:1970年的 《廢棄物管理法》和2000年的《建立再生社會基本法》。二次石油危機時廢棄物數量也降低。(見內文) (圖片來源:MoE 2006, p. 32)

日本打造永續社會的藍圖與行動(1): 3R原則的立法與成效

日本打造永續社會的藍圖與行動(1): 3R原則的立法與成效
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 工業大國日本推動永續發展的策略為何?

2. 日本資源回收的成果主要歸功於哪些革新的制度?

日本面臨的挑戰和策略佈局
工業大國日本的經濟發展動力必須高度仰賴進口的能源和原料,人口稠密的空間條件也面臨大量廢棄工業生產品該何去何從的難題。日本的應對策略是從政府立法主導,可以說是命令/控制型管制 (Command-and-control regulations)的一種類型。日本當局甚至計畫要延伸到推展到亞洲鄰近國家。總體而言,日本的國家資源回收政策展現了三方面的企圖心:1)解決現實資源短缺和廢棄物處置的難題,2)為日本在面臨中國與印度的競爭中取得再生回收產業的先機,3)更可以將環保產業的經驗作為拓展外交的籌碼。

2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—(3)疫情與防治 (outbreak & prevention)

2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—3)疫情與防治 outbreak & prevention
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 2011年疫情中大腸桿菌感染的病原確定一波三折,可能原因為何?

2. 控制和預防疫情要注意哪些重點?

德國出血性大腸桿菌疫情如何?
現今德國正經歷一嚴重的出血性大腸桿菌疫情,元兇是期中一高病原性的亞群稱為產生類志賀毒素大腸桿菌(shigatoxin-producing E. coli, STEC)。少部分病例出現溶血性尿毒症侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)併發症,其特徵為溶血性貧血(hemolytic anemia)、血小板數量下降(血小板減少症;thrombocytopenia)和急性腎衰竭(尿毒症(uremia);是一種會對生命有威脅的嚴重疾病。

有多少國家與此次疫情有關?
至今除了德國之外,已有12個國家傳出病例,包括奧地利、瑞典、丹麥、波蘭、英國、瑞士、捷克、法國、挪威、西班牙、荷蘭和美國。這些病例基本上都是最近有拜訪德國北部地區,或是其中一例是接觸到來自德國北部有出血性大腸桿菌病例的遊客。

環境治理(Environmental Governance)的關鍵:國際合作

環境治理(Environmental Governance)的關鍵:國際合作
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 環境治理有哪些地方需要國際合作?

2. 環境治理為什麼需要科技專家之間的國際合作?

3. 《蒙特利爾議定書》和《京都議定書》的效果有何不同?為什麼?

環境治理的新契機
冷戰結束後國際社會的互動進入一個嶄新的局面。過去冷戰時期被忽略打壓或無法開展的問題逐漸浮上枱面。冷戰後,「治理」(governance)的概念越來越凸顯,也被學者和媒體密集引用,因為過去單一政府(government)的功能和角色已經無法應付跨越國界的問題。而「治理」的參與者除了政府,還包括民間組織,企業,科技專家社群等。環境問題就是典型超越國界的問題。因為過去長期忽略而對生態環境的損害,進入世紀之交時已經非常迫切。世界各國展開的各種層級的合作行動,逐漸拓廣環境治理的領域。

環境 vs. 發展 — 聯合國的觀點:「環境是發展的基礎」(Environment as the foundation for development)

環境 vs. 發展 — 聯合國的觀點:「環境是發展的基礎」(Environment as the foundation for development)
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 環境 vs. 發展是對立還是相輔相成?

2. 聯合國和其他重要國際組織如何看待發展與環境的問題?

3. 為什麼說環境是發展的基礎?

自從人類社會進入現代化時期,「工業化」往往就是「發展和進步」的同義詞。 而「發展和進步」的衡量指標就是經濟活動和財富增長。這個看法在二戰之後越來越受到挑戰。1983 年,聯合國為了關注重要的環境和發展的挑戰,決議成立由公共衛生專家且擔任過挪威首任女首相的布倫特蘭(Gro Harlem Brundtland)為主席的布倫特蘭委員會(The Brundtland Commission)。1987年,此委員會發表了第一份的開創性報告—《我們共同的未來》(Our Common Future)裡面反省了這個根深蒂固的看法,認識到「環境發展」只能選其一的概念是一個錯誤的二分命題。從此之後,人們對此議題的焦點轉到「環境發展」,然後又轉到「旨在發展的環境」(environment for development)。

全球水環境變化對於人類和生態系統的影響(2):人類用水對流域和沿海地區的影響

地下水水位降低對生態系的衝擊包括淺井會乾涸,地表水也會減少,相對的會有地層下陷的情形,或是海水入侵得現象。這些都會造成可取用的地表水或是飲用水和可用的灌溉用水減少,而且水質也會下降,或是因海水入侵造成地表水的鹹化(salinization)。同時為了競爭地下水,衝突會增加,整個獲取地下水,或是水處理,或是公共供水的成本均會上升。另一種水環境的變化是水流的改變,下游的飲用水會減少,與水相關的疾病會增加。且水流改變可能造成內陸魚群的減少,或是淡水的鹹化,有些區域還可能成為洪水氾濫危險區,因此可能還要有防洪措施,甚至整個社區遷移。水流的改變還會造成生態系統破碎化(Ecosystem fragmentation),濕地可能被填埋,沉積物送到沿海的情況會減少,如此一來會造成沉積物曾多,水庫的壽命會減少等問題。...
挑戰與危機:水、糧食、能源、環境
全球水環境變化對於人類和生態系統的影響(1):氣候變化對全球水文體制的干擾

全球水環境變化對於人類和生態系統的影響(1):氣候變化對全球水文體制的干擾

全球水環境(water environment)變化對於人類和生態系統(Ecosystem)的影響(1):氣候變化對全球水文體制(hydrological regime)的干擾
國立高雄海洋科技大學水產養殖系
張朴性教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 氣候變化對於水文體制的干擾主要發生於哪些領域?

2. 水文體制的干擾對人類的負面影響已經被證實的有哪些?

海洋是全球氣候的主要調節器,也是溫室氣體的重要儲存槽。然而在陸地和大洋盆地(ocean basin)等各層面,水循環(water cycle)正受到長期氣候變化的影響,從而威脅著人類安全。氣候變化影響著北極地區的溫度、海冰和陸地上的冰,包括山地冰川;他們同時還影響著海洋的鹽度和酸化情形、海平面高低、降水模式,也可能引起極端氣候事件,甚至影響世界海洋的循環體系(ocean circulatory regime)。

圖1:珊瑚因和二廠排放的廢水溫度高於一般海水,導致珊瑚的白化。

(圖片來源: 台灣科學教育館http://elearning.ntsec.edu.tw/files/15-1005-7665,c2091-1.php )


關鍵區觀測站(Critical Zone Observatory):美國國家科際整合的環境研究計畫

關鍵區觀測站(Critical Zone Observatory):美國國家科際整合的環境研究計畫
國立高雄海洋科技大學水產養殖系張朴性教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 為什麼我們對地表關鍵區缺乏瞭解?

2. 為什麼需要整合不同學科的專業來進行這個計畫?

關鍵區觀測站(Critical Zone Observatory,簡稱CZO)是美國國家科學基金會(National Science Foundation)支持的一個全國性,整合不同科系的研究計畫。所謂的關鍵區指得是靠近地球表面,有滲透性的,介於天空和岩石的地帶,包括樹的頂端往下到地下水深層。這個有生命,會呼吸,不斷演化變動的區帶,也是岩石,土壤,空氣,水和有機物互動的空間(圖1)。這些複雜的互動調節了自然棲息環境,也影響了我們賴以為生的自然資源,包括食物生產和飲水品質。

圖1:關鍵區(Critical Zone)指靠近地表,有滲透性的,介於天空和岩石的地帶區帶,包括樹的頂端往下到地下水深層。 (圖片來源:http://criticalzone.org/Research.html)

挑戰與危機:水、糧食、能源、環境
平流層臭氧消耗

平流層臭氧消耗

平流層臭氧消耗 (Stratospheric ozone depletion)
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 為什麼會出現臭氧洞?

2. 氟利昂(CFCs)為什麼會被大量使用?與臭氧洞的關係?

臭氧層消耗是地球大氣上空平流層(臭氧層)的臭氧從1970年代開始,以每十年4%的速度遞減的一種現象。在南極,臭氧耗損的情況更為嚴重,稱之為「臭氧洞」(Ozone Hole)。其實臭氣洞並不是真正有個「洞」,而只是表示臭氧含量反常稀少的區域。表示臭氧含量反常稀少的區域。南極臭氧層厚度變化極大,從100至400 Dobson Unit (DU),而厚度若在220 DU以下,即稱為臭氧層破洞。(1 DU是每平方公尺有2.69×1020 個臭氧分子)。

圖1:2006年9月觀測到至今最大的南極臭氧洞。洞的面積平均是9千7百50萬平方公里。藍色和紫色是臭氧密度較低處。 (圖片來源: NASA — http://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/ozone_record.html)

《蒙特婁議定書》和管理臭氧層破壞物質

《蒙特婁議定書》(Montreal Protocol) 和管理臭氧層破壞物質 (Ozone Depleting Substances,ODS)
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題:

1. 為什麼《蒙特婁議定書》被認為是最成功的國際協議?

2. 管制臭氧層破壞物質的努力,哪些地方有了收穫?哪些困難還要克服?

平流層臭氧可以阻擋有害的紫外線進入到地表,對於保護地球上生態系統非常重要。自從1974年兩位美國科學家Frank Sherwood Rowland和Mario J. Molina提出人造氟氯碳化物 (也稱作氟利昂)(chlorofluorocarbons 簡稱CFCs) 會破壞臭氧層的說法以來,陸續出現的觀測數據已經證實CFCs 是造成臭氧層破洞的元兇。由於CFCs自從1970年來已經被大量使用在工業產品上,要遏止臭氧層耗損繼續惡化,必須先判定到底哪些物質是會耗損臭氧層,然後才可以提出相關管制措施上的國際合作和行動。

圖1: 1980 — 2100 年國際協議對平流層中存在的消耗臭氧層物質的預測量產生的影響 (圖片來源:《全球環境展望 4》, p. 71)

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