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被忽視的銀色殺手——談水銀的健康危害,以及台灣燃煤發電廠之汞排放與相應對策

一、汞及其化合物對人體之影響1

汞,俗稱水銀,是唯一在常溫常壓下呈液態的重金屬,原子序為八十,遠大於同為有毒重金屬鎘的四十八。汞及其化合物在一般家中很常見,像是水銀溫度計、各類電池等等。其特殊的液態外觀非常賞心悅目,然而在美麗外貌下,對人體卻是劇毒。以下先簡介汞原子及其化合物(甲基汞與其他有機、無機汞)對健康的影響:

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甲基汞(Methylmercury):

甲基汞非常容易進入食物鏈,若在懷孕時期經由魚貝、甲殼類的攝食進入子宮,將對胎兒發育中的神經系統造成極大傷害:包含認知功能、記憶、專注力、語言學習、運動的精細度與視覺/空間辨識能力都會受到影響。由於幼童時期是神經發育最重要的時段,因此不只是胎兒,幼童經由攝食造成之甲基汞暴露,同樣會嚴重影響其大腦與神經系統的正常發展。

元素汞(Elemental mercury):

以元素型態的汞原子多半存在於空氣中,因此對人體的危害途徑乃經由呼吸進入人體;吸入過度的汞元素,可能造成的病徵為:顫抖、失眠、神經肌肉傳導的變化(肌肉無力或顫搐)、感官異常與認知功能失調。在高暴露情形下甚至會導致腎衰竭與呼吸衰竭,嚴重時足以致死。而燃煤發電廠正是空氣中汞元素的排放源之一,因此我們會在後半段進一步探討燃煤發電廠之排放與管制情形。

有機/無機之汞化合物(Organic/inorganic mercury compounds):

氯化汞便是無機汞化合物的例子之一;而有機汞除了已介紹的甲基汞之外,尚有乙基汞與紅汞(紅藥水成份之一,現已很少用)等。人體之暴露途徑亦以飲食為主。會影響腸胃道、腎臟與神經系統的正常運作。人類對有機汞的吸收能力大於無機汞。

二、汞從哪裡來?為何會經由燃煤發電廠排放至大氣中?

其實「汞」原本就是自然存在於地表的元素,其化合物或懸浮顆粒若少量出現在空氣、土地、河海甚至生物體中,都不值得大驚小怪(連我們頭髮中都可以驗出極微量的汞);而自然災害如火山爆發,也會將地層中的汞排放至地表。這些我們都稱為「自然汞排放」。然而工業時代起降,大量燃燒煤炭使得空氣中的汞,以及其在土壤、河流與生物體中的化合物增多了;這些因為人類行為而增加的汞便稱為「人為汞排放」。由於煤炭中多少含有一定濃度的汞,一言以蔽之,工業革命使得在煤炭中的汞被大量釋放出來,並打破了原本生態系中汞的流動平衡。空氣中的汞原子與分子懸浮微粒、河海中的甲基汞及無機汞含量,已經達到經由呼吸、飲食曝露(以及食物鏈累積效應)而對人體有害的程度了。
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關於大量汞中毒事件,最具代表性的便是日本水俁市(Minamata)事件:Chisso化學公司為了生產乙醛,採取利用硫酸汞作為催化劑的「乙炔水化法」。雖此法可製造出純度極高之乙醛,但該公司自1932至1968年間將硫酸汞隨工業廢水排放至海中,這些無機汞轉變而成的甲基汞便經由海洋生物累積效應,最後導致水俁市發生貓兒狂舞而死、烏鴉從空墜落、海面浮滿死魚、藻類無法生存,而後終於輪到人類嘗到惡果。2

三、國際水俁公約(Minamata Convention on Mercury)

有鑑於二十世紀震驚全球的日本水俁灣汞汙染事件,以及與日俱增的人為汞排放,世界各國在去年(2013)簽署通過旨在控制與削減全球汞排放的《水俁公約》,其主要內容為減少金礦的探採(以全球的人為汞排放來說,金礦的開採佔了汞排放量一半左右)以及規範燃煤設施等人為的汞排放量。從下圖可以看到,亞洲的汞排放位居世界第一;而非洲的汞排放主因大多是採礦所造成的。3
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四、台灣的國際角色與政府承諾

根據環保署環境檢驗所之報告,台灣於2004年人為的汞排放為14.3噸,其中燃煤鍋爐(包含燃煤火力發電廠)排放量為11.9噸(83.2%)、水泥窯1.59噸(11.1%),鋼鐵冶煉業0.743噸(5.2%)。4,5可見燃煤火力發電廠是我國汞排放的最主要來源。相較之下,美國從2002至2005年之年平均汞排放量約為130噸,其中燃煤火力發電只貢獻了不到一半6;而加拿大在2004年之汞排放總量連十噸都不到。7

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以上數據顯示:台灣2004年的人為汞排放,非但等於整個美國排放量的十分之一,且還高於加拿大;同時台灣燃燒煤炭行為佔了汞排放量的83.2%,與美國不到50%相比,亦反映了台灣電力高度依賴燃煤火力之無奈。

有鑑於台灣極度仰賴燃煤發電所造成的大量汞排放,環保署於是在2013年初預告修正《電力設施空氣污染物排放標準》草案,並於2014年12月1日生效。以往電力設施的汞排放標準均依照《固定污染源排放標準》之規定(有機汞為10ug/Nm3,無機汞為50ug/Nm3);而新版的《電力設施空氣污染物排放標準》則針對電力設施的汞排放訂定了更加嚴格的標準(既存設施為5ug/Nm3,新建設施為2ug/Nm3)。看起來新標準比舊標準嚴格了十分之一,但事實上根據環保署在2013年針對固定污染源所做的一篇報告,台灣燃煤發電廠的汞排放濃度,普遍低於加嚴後的排放標準。8故此新修正的排放標準,除了宣示環保署對汞污染的重視外,對實質汞排放削減並無幫助(詳見下表)。

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要降低汞排放量,政府必須要求廠商改用更有效率之清除捕捉設備以阻止汞排放。台灣電力公司有鑑於現役燃煤發電廠無法有效減少戴奧辛與汞的排放量,曾在2012年派員赴日學習有效捕捉汞與戴奧辛的先進設備「ReAct」。9而環保署環境檢驗所更在2013年參加「美國空氣與廢棄物管理學會(A&WMA)年會暨研討會。10這意味國內環保單位與電力公司也認同減少汞排放量實是迫在眉梢。但希望在各單位出國取經後,也能快速引進更先進的設備以落實降低汞排放的目標。雖台電考察報告中提及先進技術十分昂貴,因此只暫時列入未來考量的目標;但即使新設備的價格不斐,國民的健康卻是無價的。

因此,為了維護國人健康,以及減低我國汞排放量對全球環境的影響,政府與發電業者應儘快引進先進的捕捉汞設備;這並不是多困難的事,關鍵只在於相關單位「願不願意做」。我們不希望排放至空氣中的大量汞元素形成各類有機與無機化合物而毒害身體,也不希望在全球趨勢中,成為一個後知後覺的汞汙染大國。


  1. 參見: J Prev Med Public Health 2014;47:74-83
  2. 參見: https://www1.umn.edu/ships/ethics/minamata.htm
  3. 美國環保署針對人為汞排放量來源之分析圖,與聯合國環境規劃署(UNEP)於2013年公布世界各區的逐年汞排放量。
  4. 台灣2004年汞排放數據來源:《臺中以南地區空氣中氣狀汞調查》,環檢所,2004年。
  5. 根據環保署的另一篇研究報告8,2012年台灣汞的「推估」排放量約為1.85噸(1.34-4.47噸/年),與前述環檢所報告有7倍差距。不過,這結果差異只是因為推估者不同,並不是意味著台灣這幾年來的汞排放有減少趨勢,相反地根據該報告圖6-16顯示,台灣的汞排放量是年年在增加;而美、加地區則如上這兩張圖所示,是年年在減少當中。
  6. 美國數據來源:2013年大氣期刊(Atmosphere)
  7. 加拿大數據來源:Environment Canada
  8. 固定污染源戴奧辛及重金屬排放調查及管制計畫,2013,計畫編號:EPA-102-FA12-03-A096
  9. 公務出國報告資訊網:燃煤電廠排放汞及戴奧辛防制技術研習。日本J-Power公司在傳統脫硝裝置(SCR)與脫硫裝置(FGD)之外,另研發出ReAct技術,就煙氣處理而言,ReACT 具備以一套設施同時處理多項污染物,且去除汞與戴奧辛效率高,並具節省大量用水之優點。
  10. 公務出國報告資訊網:2013美國空氣與廢棄物管理學會(A&WMA)年會暨研討會出國報告

作者:孫緯孜/看守台灣協會 研究員

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