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一、前言
台湾地区人口每年增加,大都会地区范围不断扩大,每人每日产生之垃圾量未能有效降低,各地区之垃圾总量亦随之增加。各乡镇市之原有掩埋场掩埋空间容量日渐减少,面对每日不断产生之垃圾,势将不敷使用。垃圾之处理计有减量、回收、再利用、焚化、堆肥、掩埋等,惟掩埋是最终之处置方式,要有效管理垃圾问题,就无法避免设置卫生掩埋场之需求。又以往的掩埋场规划中,容易让执行的人只是为了建造掩埋场而建造,或者只根据计划内容而建造,很容易落得不合时宜或不知其所然,亦即缺乏整体系统的观念,难以整合各项可用资源,有效处理处置垃圾[1]。是以有必要利用系统思维的理念架构去面对卫生掩埋场设置问题,以有效解决垃圾处置问题。
如果能准确地界定出规划卫生掩埋场问题的范畴和症结,就能设计出解决规划掩埋场问题的策略。从策略中,我们就可以找出各种可行方案,并且加以评选最佳方案付诸实行和检讨绩效。接着根据执行绩效,再界定出问题,然后循此步骤程序重复再进行规划活动。本研究由系统分析来排除固有偏见,整合各种可用资源,并透过系统模式之建立,于规划前即统合各种影响因素,进行输出模拟及评估,并且根据模式来进行影响预测,以提升台湾地区垃圾卫生掩埋场之设置规划质量水平。
二、系统分析理论及工具
(一)系统理论
图1为系统概念图。系统由一些固定的、可分辨的成分所组成,这些成分可以称为因子、因素、组件、元素、构件、次系统或径称为组成。在这些组成之间存在着相互的关系,借着这些关系建立起系统架构。组成之间环节相依,彼此关连。它们结合的目的常是在完成某项功能,输入和输出是在系统边界上进行。亦即它们从边界输入,以及在边界做输出,而与系统环境作交流。它们输入清楚、相互关系脉络分明,输出也有根据。同时,要有输出必先有输入。输出透过回馈作用影响输入,而形成为一种通路[2]。就系统的封闭范围而言,每一个系统都是更大系统里的一个次系统。每一个系统均有其固定的疆界,而独立于环境之中,系统常常在时间尺度上具有动态的行为,而迈向系统的目的。
图1系统概念图
(二)系统分析工具软件VENSIM及其功能
1.绘图
VENSIM只需四个图像即可建构任何的系统,此四种图像,一是储量(stockorlevel)、二为流量(floworrate)、三为转换子(converter)、四为主要变量(auxiliary),四种图像如图2所示。
图2系统分析图像示意图
2.建模
VENSIM利用四个图像建立交互关系图或因果图来展示观察到的行为模式,在模式图中所考虑的变量可增或可减,计算机软件也可以作程序上的修正,既迅速又正确。
3.模式仿真
当系统模式建构完成时,可利用来模拟,以提供测试理论、观察结果、修改假设,让系统运作更良好。
4.分析
同一个系统若干组成中,透过每次不同条件的输入,可利用来分析,以看出那一个变量重要,那一个次要,那一个无关紧要,以作为决策之参考依据。
三、问题了解与界定
建立模式的第一步就是深入了解问题发生的相关人和事,并且要知道如何与这些人进行沟通。模式的建立是将一个系统化繁为简,因此要建立系统模式就必须先确定系统范围,瞭解与界定问题,否则模式的建立无止无尽。台湾地区垃圾卫生掩埋场存在着下列问题,在设置规划时必须考虑。
(一)卫生掩埋为垃圾之最终处置方法
台湾地区垃圾之处理将以焚化为主要方法,但垃圾之最终处置方法仍为卫生掩埋,焚化处理所产生垃圾总量20%左右之飞灰、灰烬,以及未设焚化炉之乡镇地区,仍有赖以卫生掩埋法进行处置。
(二)原有掩埋场之掩埋空间容量日渐减少
台湾地区各乡镇市之原有掩埋场掩埋空间容量日渐减少,面对国民每人每日不断产生之垃圾,势将不敷使用。
(三)垃圾卫生掩埋场设置用地不易寻找
土地之提供非无穷无尽,尤其在人口密集之地区,垃圾卫生掩埋场更不易寻找。过去台湾地区都市计划亦多未规划垃圾卫生掩埋场设置用地,造成今日无垃圾掩埋用地可用之窘境[3,4]。
(四)垃圾卫生掩埋操作维护不易
垃圾卫生掩埋场若操作维护不慎,容易产生渗漏污水、地表径流污水、臭味、空气污染及蚊蝇滋生。尤其渗漏污水常含有毒物质,以致影响饮用水水源之取得甚巨。另外设置掩埋场之后,亦增加掩埋场附近之交通量、噪音量、振动量,对附近民众产生生活环境质量之冲击[5,6]。
(五)未共同设置区域垃圾卫生掩埋场
相邻之乡镇市未能共同设置区域垃圾卫生掩埋场,无法节省用地之取得时间及简化设置过程,面对实时产生之问题亦无法相互支持解决。
(六)设置经费常有不足现象
大部分之乡镇未能需事先编列设置经费,而使垃圾卫生掩埋场之设置与操作因陋就简,容易产生二次公害。
(七)设置过程政治力量介入
民众普遍存有垃圾掩埋场「不要设在我家后院(NIMBY)」心理[8],政治人物为累积政治资源,又以政治力量不当介入,导致民众盲目反对、需索赔偿,造成设置过程枝节横生。
(八)相关配套之法规未实时修正
相关配套法规之订定大致已完备,但未因应实际需要进行实时之修正,以致执行与规划产生落差。例如回收资源之贩卖所得归属分配问题等。
(九)垃圾减量、资源回收为追求永续性发展之主要原则
垃圾减量、资源回收、循环、再利用,以及毒性减量已是人类追求永续性发展之主要原则,但目前资源回收、循环、再利用之比率成长缓慢,相关措施之成效并未显著。设置卫生掩埋场必须同时进行垃圾减量、资源回收措施。
(十)其它相关问题
对于掩埋场之设置,各地存在其它诸多相关问题,例如建筑废弃物数量庞大,难以提供充分之处理空间,以致任意倾倒。原有设置于河岸之垃圾掩埋场,未能适时迁移。回收资源之贩卖价格偏低或变动大等均是等待有效解决之问题。
四、规划目标及主要决策因素确认
台湾地区垃圾卫生掩埋场之规划目标及主要决策因素确认流程,如图3所示。兹说明如下:
(一)规划目标
台湾地区垃圾卫生掩埋场之设置目标,主要如下:
1.保护国民健康,维护生态体系,避免产生二次公害。
2.妥善处置最终垃圾,提高生活环境质量。
3.因应未来垃圾掩埋空间之不足,及时完成兴建垃圾卫生掩埋场,提供充分之垃圾卫生掩埋空间容量。
4.安全地操作、维护、管理,依规定之步骤程序进行操作、维护、环境监测、稽核等之管理。
5.有效利用未来封闭后之掩埋场址表面土地。
6.建议规划之项目及相关法规规定之应办事项,包括调查数据、办理土地使用变更、办理环境影响评估、办理公听会等之配合措施。
7.评选出不同设置地点方案之最佳方案。
图3垃圾卫生掩埋场之规划目标及主要决策因素
(二)主要决策变量
决策变量就是一个在任何时刻可以量测的数,而其值是根据定义的数值而有其意义的,并且让人来观察和比较的。根据前述之规划目标,台湾地区垃圾卫生掩埋场设置规划之主要决策变量设定如下:
1.垃圾产生量
每日进场之垃圾产生量。
2.垃圾回收量
每日回收之垃圾量,包括个人之回收量及掩埋场之回收量。
3.可用之剩余掩埋空间容量
原有初设掩埋场掩埋空间减去已经掩埋用掉之空间容量。
4.财务预算
机具操作维护经费、掩埋覆盖黏土购置费、员工人事费等。
5.人力资源
组织架构、人员管理策略、车辆进场管理、车辆出场管理、掩埋操作流程管理等。
6.组织资产
厂房设备、防污设备、分类设备、资源回收设备、进出道路、监测设备等。
五、限制条件
垃圾卫生掩埋场设置之限制主要是将掩埋场固定于一局限之区域,以避免重大污染及危及民众的生命财产安全。避免与水源地太过接近,并避免产生污水、空气污染、有毒物质、病媒、噪音、振动之二次公害,对附近民众产生生活环境质量之负面冲击。详细之限制条件列举如下:
(一)地下水:避免污染地下水源。
(二)水源水质水量保护区内:避免污染饮用水源。
(三)地表溪流:避免河川遭受污染。
(四)自然生态保护区:避免破坏原有之自然生态。
(五)断层及不稳定地区:避免危害人类的健康与损害环境生态。
(六)洪水平原:避免造成对人类健康与环境的损害。
(七)排水坡度:避免排水所导致的场区冲蚀与污染。
(八)文化古迹保护区:以保存其文化古迹原有之完整性。
(九)国家公园:避免园内原有风貌遭受破坏。
(十一)道路可及性:位于现有道路系统附近,减少开发成本。
(十二)坡度:坡度太大的地区,将造成工程施工的困难与开发成本的增加。
(十三)避免于机场附近或航道下方。
(十四)有害事业废弃物应分开处理。
(十五)使用年限大于五年以上。
(十六)回收率每年增加百分之一以上。
(十七)其它法规之相关规定。
六、提出各种可行方案
可行性分析就是不违反限制式,但不一定能够达到目标函数的极大化或极小化。行动措施就是决策者达成目的可能方法。系统分析常常考虑许多可能的行动措施做法,也被称为替代方案,或者被当作决策者的选择方案。
七、评选最佳方案
根据各种可行替代方案,依据资源条件及研拟之原则或标准,评选出最佳方案作为实施之依据。一般而言,选择三至四种可行方案进行最佳方案评选即可。以系统分析进行之最佳方案评选,主要评选标准较常见者是成本效益分析。
八、执行及管制考核
在执行方案时,必须面对两种风险,一种就是环境风险,亦即输入输出条件变化的风险,另一种是系统风险,亦即系统本身各种交互运作关系,流程所产生的风险,即来自执行的不确定因素。
九、结论与建议
(一)结论
1.系统动态模式对于新的变化状况很容易及时配合修改。
2.在模式中,除了可以由输入条件预测输出结果之外,也可以由预定输出的结果反过来推测需要什么样的输入条件才能满足。在输出固定的情况之下,要求输入之成本最小化。
3.建立系统模式,除了可以了解运作机制之外,也可以预测未来的绩效,并且评估未来政策的选择。
4.以往模式的开发总要先考虑其范围,但现在的模式开发则可由小变大,或由大变细,两者的目的均在于使得模式的应用功能更强
(二)建议
1.系统分析模式因为具有扩建性,所以可以逐渐扩大模式之规模,包括决策变量之增加及交互作用关系之建立,并且接受新的输入和作新的输出
2.模式的成功在于了解因素变量之间的交互作用关系
3.新经济时代,环境变动快速,输入条件变化快,组成之间的交互作用关系变化也快,模式只由不断修改才能符合实际所需。环境关系虽然一直在变,但其变化都是乱中有序的,系统分析就是要找到这种「序」。
参考文献略