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台中市舊社里及鄰近地區地下水含氯有機物調查與應變工作計畫

中文摘要 (一)計畫範圍與調查程序: 1. 本計畫執行範圍大致如第三章圖3.1-1所標示,北面包括台中縣潭子鄉主要村里(如潭北村、潭秀村、潭陽村、福仁村、甘蔗村、頭家東村、頭家村、家興村等村里),南面包括台中市北屯區主要村里(包括舊社里、水景里、松勇里、松茂里、松強里、松安里、平興里、東光里、三和里、平田里、平昌里等村里),調查尺度以東西橫線約2000m,南北縱線約6500m。 2. 本計畫調查程序大致分解為三個階段,第一階段調查作業主要著重於計畫範圍背景資料蒐集、民井清查與檢測作業、工廠調查作業以及景美段377地號控制場址之地球物理探測作業。其次再依循前階段調查結果,進行地下水位監測、標準監測井設置與相關地下水質檢測作業。第三階段規劃污染查證作業,分別針對前兩階段調查所歸納之高污染潛勢地區進行土壤污染查證工作,以釐清可能造成舊社地區地下水普遍含有氯烯類污染物之來源。 (二)民井使用情形及地下水水質現況: 1. 本團隊於計畫期間共清查到47座民(水)井,分布於台中市轄區者有26座,位於台中縣內有21座。用途方面,多數民井被當地居民用來作為澆灌作物、清洗物品等用途,其中有10座民井於調查初期有被充當飲用水源之用途。 2. 由於台中盆地地下水資源蘊藏豐富,民井分布密度高且抽水情形普遍;多數民井之井深大致設置在60~150公尺範圍,少數如自來水公司備用水井深度可達200公尺。此外,計畫範圍北面之潭子加工區內目前共有七座水井分布於廠區四周,普遍井深約120公尺,每座水井最大抽水量約0.04CMS,平均每日抽水時間約12~20小時不等。詳細民井分布,請另參閱第四章圖4.1-2與圖4.1-3。 3. 民井篩檢結果:本計畫共篩檢三十座民井,多數民井被檢測出含有四氯乙烯、三氯乙烯、順-1,2-二氯乙烯、1,1-二氯乙烯等氯烯類污染物,其中檢測出四氯乙烯者有15座,含量在0.00123~0.0332mg/L;檢測出三氯乙烯者有21座,含量在0.00297~0.0626mg/L;檢測出順-1,2-二氯乙烯者有15座,含量在0.00113~0.109mg/L;檢測出1,1-二氯乙烯者有4座,含量在0.00171~0.0214mg/L。甚至有兩座民井之三氯乙烯含量超過第二類地下水污染管制標準,分布於頭家村大通街與家興村中山路附近,大致都位於潭子加工區南面,距離加工區約2000~2500公尺;超標的民井已被環保局公告禁止作為飲用用途。 4. 民井地下水質氯烯類污染物分布趨勢,大致以台中縣潭子加工區周邊民井的含量最高,並逐步向南擴散,依目前民井數據之推估結果,TCE含量超過兩倍飲用水水質標準(0.010mg/L)的範圍,保守估計可能已達到下游台中市北屯區平田里、東光里等村里地區。詳細民井檢測資料與污染趨勢討論,請參閱第四章說明。 (三)標準監測井設置與水質檢測結果: 1. 監測井設置考量主要參考民井調查結果,並將北屯區既有監測井一併納入規劃,最終以潭子鄉為本計畫設井的主要區域,沿著潭子加工區南北縱線增設監測井,以調查可能的污染來源與污染範圍:  可疑污染源區域:就目前民井檢測數據、舊社與潭子之地理位置、污染潛勢工廠分布與地下水流向梯度等關係,推估最有可能的污染源區域為潭子加工區。本團隊考量結合加工區於東南與西南邊界自設的兩座監測井,再分別增設兩座深層監測井,以組成不同深度的井叢,以觀測污染源區域垂直深度的污染分布狀況。井叢設置深度主要參考加工區水井深度普遍在120公尺,井叢最深可設置至120公尺,則可與既有監測井設置成80、100、120公尺等三段不同深度之井叢。  緊臨污染源下游區域:本團隊依實地現勘結果在緊臨加工區下游區域的潭子國小、潭秀國中、潭子鄉運動公園設置三座監測井,以推估溶解相可能的擴散形狀與污染程度。  污染團溶解相擴散區域:依民井數據初步觀察,氯烯類溶解相的擴散區域相當廣泛,可能包括潭子鄉與北屯區交界之各村里,經實地現勘後,本團隊規劃於頭家國小、僑忠國小等地區增設監測井,以觀察污染擴散範圍。  背景地區:以目前推估資料觀察,潭子鄉的粟林村、大豐村為水流方向的上游背景區域,經實地現勘後,本團隊規劃於潭秀村北面之潭雅神綠園道與潭富路交叉口位置增設背景監測井,該井點位於潭子加工區正北面,距離加工區北側邊界約300公尺。 2. 本團隊於99年06月中旬前已完成標準監測井增設工作,彙整十座監測井基本資料:鑽探時初始水位約在地表下52~67m之間,實際設置井深約在68~76公尺範圍,其中潭子加工區四座監測井的井深較深,有兩座100公尺、有兩座為120公尺;十處井點鑽探過程皆無發現黏土層或頁岩等透水性明顯較差的阻隔層,顯示潭子地區的地質條件大致相似,幾乎都是礫石夾中細砂地層為主。此外,本團隊亦委託實驗室分析新設井點之含水層土壤質地,多為礫石質壤質砂土(頭家國小)、礫石質砂質壤土(僑忠國小、潭秀國中、潭子加工區)與礫石質砂質粘壤土(潭子運動公園、潭子國小)等三類。另由監測井含水層試驗結果觀察,井篩段含水層之水力傳導係數(K值)約介於1E-04~1E-03 cm/s之間,亦符合一般文獻記錄之中、高滲透地質的K值範圍。 3. 地下水水位監測結果:本團隊於計畫執行之初即針對計畫範圍內之九座既設監測井,進行地下水水位高程量測作業,量測頻率約每兩週一次;而本計畫新設的十座監測井乃自設置完成後,再一併納入水位量測作業中。地下水位監測結果整理於第5.3節,可觀察出計畫範圍內各井點的豐水位約出現在6月至11月,枯水位約自12月至隔年5月期間,地下水位變化趨勢明顯與降雨量有關;各座監測井豐、枯水季的水位高程差距約在3~7m之間。本團隊將各井點的位置與水位監測數據合併推估等水位高程空間分布關係,整體來看,計畫範圍的地下水主流向為由北向南流,潭子加工區為相對上游端(水位高程約105~114m,MSL),其次是潭子鄉南面鄉鎮地區(水位高程約92~113m,MSL),舊社地區為相對下游端(水位高程約在84~91m,MSL)。其含水層自然水力梯度略大,估計約在0.004~0.04之間。 4. 本團隊於每季至少擇定8座既設監測井及本計畫新設10座監測井,進行地下水質檢測作業,檢測結果摘要如下:  背景監測井群無檢測出揮發性有機物:包括潭子加工區背景監測井(BMW10)與九二一場址上游端監測井(BH5、BH6)皆無檢測出任何揮發性有機物,可初步劃分出污染區域的背景邊界範圍,最北到潭富路、最東到旱溪邊界。顯示潭子加工區各座水井內的氯烯類污染物來源,很有可能來自加工區本身。  潭子加工區自設監測井三氯乙烯含量最高:其中加工區東南側邊界監測井之TCE含量約在0.02~0.07mg/L、西南側邊界監測井之TCE含量約在0.05~0.2mg/L。這個區域的TCE含量普遍高於其他下游監測井約一至二個冪次,且DCE與cisDCE含量亦高於其他下游監測井,初步依溶解相濃度梯度與降解趨勢判斷,即可能已逼近污染源地區。  緊臨潭子加工區下游之監測井TCE亦有超出管制標準現象,顯示污染團已有向下游移動的情形:包括僑忠國小、潭子鄉運動公園、潭子國小與潭秀國中等公共場所或學校地區,TCE含量都有超出管制標準情形,建議應立即通知下游各單位禁止飲用地下水並改用其他替代水源。 (四)污染範圍推估與模擬結果: 1. 本計畫模擬程序分成兩個子階段執行,第一部分為地下水流況之模擬,利用已收集之地質鑽探資料、地下水水位監測資料、水文地質參數資料、邊界條件與初始條件資料等,進行MODLFOW數值模式之模擬,並將模擬結果與地下水水位監測資料比對及據以校正相關參數與輸入資料,以達模擬水位與監測水位相符。當完成地下水水流模擬後,再根據初始條件、邊界條件及水文地質模擬參數,進行MT3DMS數值模式模擬,並將模擬結果與地下水質監測資料比對,以校正相關參數。 2. 本計畫所使用之地下水流模擬模組與輸入參數,整理於第六章標6.2-5,計畫範圍之地下水流況模擬結果:整體主流向大致由北向南,至舊社里與水景里交界之旱溪轉折處,因旱溪具補注地下水分水嶺的關係,流向有略偏西南的趨勢,整體地下水的主流向仍為由北向南,大致與計畫範圍的地形、高程及歷年水文觀測結果吻合。 3. 本計畫所使用之溶質傳輸模擬模組與輸入參數,整理於第六章表6.3-4,由溶質傳輸模擬結果顯示:污染團擴散方向大致依水流梯度由污染源向南傳輸,目前污染團橫向寬度估計,東側延散邊界大致在旱溪以西、西側延散邊界大致在東寶村、仁美里以東,污染團平均延散寬度約1100公尺。污染團縱向長度估計,目前推估TCE約已自潭子加工區延散到計畫範圍南面的東光里,縱向延散長度約4500公尺。詳細模擬過程與探討結果,請另參閱第六章說明。 (五)景美段377地號地球物理探測結果: 1. 地球物理探測技術種類繁多,但適用於本場址具有建築廢棄物(如水泥塊、磚頭、礫石、鋼筋、棄土、雜物…)等非均質地下物的探測方式,本團隊選擇『電磁波探測(Electromagnetic Methods, EM)』與『地電阻影像剖面探測技術(Resistivity Image Profiling,RIP)』搭配運用;先以電磁波探測法針對九二一場址三處地號(景美段377、375、372地號)全面地毯式掃測一遍,再篩選可疑相對介電容率(relative dielectric permittivity)之分布區域,進行地電阻法深層探測。 2. EM掃測結果:發現景美段377地號有多處異常電阻率區域,集中於BH4監測井附近,其他於景美段375與372地號則無明顯異常電阻率出現。故針對EM探測異常區域,隨即再安排RIP探測,以觀察可能污染源的空間位置。 3. RIP探測結果:本團隊共於九二一場址佈設四條RIP測線,每條測線總長估計約150公尺以上。於第一條與第二條測線探測結果,明顯發現於BH4監測井鄰近區域的下方約8~15公尺深處,有異常高電阻率區塊(約1200~2000 Ohm-m),很有可能是本場址的污染來源,可規劃於未來直接進行開挖檢視與移除可疑污染源的工作。其他兩條測線主要觀察場址地質背景,依整體電阻率大致可分為三層,第一層為回填層(約地表至地下8公尺深),第二層為礫石層(約地下8公尺至27公尺深),第三層為砂含小礫石層(約自地表27公尺以下),無探測到黏土層。其他更詳細的結果討論,請另參閱第七章說明。 (六)可行污染控制技術之建議: 1. 九二一場址經地球物理探測後,大致已獲得可疑污染源之空間位置,目前最佳方式是建議『直接開挖』或是先進行岩心取樣分析:在地球物理探測結果有疑慮的位置與深度,先以岩心取樣確認污染源實際存在,再以開挖方式目視確認,並可直接移除污染物。開挖程序除了能辨識坑內掩埋物的種類外,尚能取到掩埋物下層的土壤樣品,以驗證開挖過程是否有完全清除出污染物及評估確切的污染深度。惟開挖作業須考量移出物(可能有磚塊、混凝土塊等建築廢棄物)的處置方式,與掩埋物周邊受污染土壤的去處,此外,開挖過程周邊住宅區居民的協調與安撫等工作,亦是相當重要。 2. 潭子北屯地區地下水污染控制的規劃,建議分成兩個部分進行,第一部份針對潭子加工區(可疑污染源頭)先進行細密調查作業,以釐清確切的污染源位置與深度,並觀察土壤層是否有純相或殘留相存在,再規劃相關去除方式。第二部份針對下游污染擴散地帶進行污染邊界確認工作,包括目前中心線偏西南方向的松強里、松竹里、平田里,需要增井確認地下水流線有無偏西南傳輸的可能性。至於受三氯乙烯污染後的地下水整治技術有許多,舉凡物理法、化學法等工法,對於本區域既深且廣、富含礫石之裂隙地質、含水層厚實等條件下,可能耗費不貲。初步建議先搭配公告地下水受污染限制使用地區,使下游民眾不要使用水井,降低可能的接觸風險與爭取整治時間,再以模場實際評估如現地生物好氧共代謝或厭氧生物還原脫氯等適合本場址水文地質條件之生物處理法,具有將污染物減毒或去毒,整治後尚能維持污染場址原有用途且較經濟有效的方式,期望能控制這片大範圍的污染區域。惟現地整治前仍須針對各類生物處理法進行實際模場試驗,以確認現地微生物種類與評估處理效益與相關參數。有關本場址詳細之水文地質條件與地球化學參數,整理於第八章,請另參考。
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基本資訊

專案計畫編號 經費年度 099 計畫經費 7700 千元
專案開始日期 2010/04/15 專案結束日期 2010/10/31 專案主持人 周奮興
主辦單位 臺中市政府環境保護局 承辦人 顏宇彤 執行單位 富立業工程顧問股份有限公司

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期末報告 台中市舊社里及鄰近地區地下水含氯有機物調查與應變工作計畫-定稿.pdf 61MB
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