五南官網-海洋汙染防治

理工-海洋科技-海洋資源與環境
海洋汙染防治

作　　者：華健
出版社別：五南
書　　系：海洋特色教科書系列叢書
出版日期：2020/05/01(1版1刷)
ＩＳＢＮ：978-957-763-860-1
書　　號：5E0A
頁　　數：408
開　　數：20K
定　　價：550元
優惠價格：495元

本書從介紹海洋環境開始，廣泛討論人類如何對海洋造成各種汙染，以及這些汙染所可能對環境、經濟及社會帶來的影響。本書並嘗試對各種海洋汙染問題，提出防止與管制之道。
本書適合用作大專相關課程的教科書，也可用來幫助想為海洋盡一份心力的愛海夥伴，建立相關知識。

華健
現職：國立海洋大學輪機系副教授
學歷：美國堪薩斯州立大學（Kansas State University）農業工程博士
經歷：美國Geological Survey研究員、商船輪機員
成立：基隆市海洋保育協會、台灣海洋保育學會

在地球上，海洋大約覆蓋了357,555,000平方公里的面積，相當於地球總面積的百分之71。由於大部分面積都給水占去了，從人造衛星傳回來的照片上可明顯看到，整個地球充滿水的景象。而若稱地球為「水球」，也不為過。這一廣大水圈（hydrosphere）不僅涵蓋範圍廣，而且深度也相當可觀。最近實測得的海洋平均深度，大約是3,890公尺。如此算來，整個地球上，水的重量大約也有1.45×1018公噸之普，約相當於地球總重量的百分之0.02。而海水的體積，根據估計為1,264,440,000立方公里，約為淡水總體積的37倍。
1.1 海岸
思想起當年我們的祖先，發源於熱帶大陸，終於也想要造舟渡海。有一天，當他們初次見到大海，心想：好大之一片水！水的另一邊又是什麼？這反映了人類與生俱有的好奇心，而這也正是推動人類展開冒險犯難的原動力。人類初次來到陸地的邊緣，發現到海邊比起留在內陸，確實有許多好處，像是食物豐富、氣候宜人等等。因此，一些主要的城市也從小村落興起，例如上海、東京、紐約、加爾各答、開羅、拿不勒斯（義大利）、倫敦等。而接著，其間的貿易往來也更形顯著。全球最大的二十個城市除了莫斯科與墨西哥以外，全都位在海洋邊緣。
海岸的特性隨各地而異。如圖1.1所示配合以下定義，可用以表示在海岸不同區域範圍內的特性。背岸（backshore）為高於高潮線（high-tide mark），包括海蝕崖（sea cliff, dunes or berm）和前岸（fore shore）則是低潮時露出的範圍。濱後脊（berm crest）為平坦沙灘邊緣；海灘面（beach face）為高潮點以下沙灘坡面；灘崖（beach scarp）為幾近垂直的海灘，因海浪衝擊而成；低潮階地（low-tide terrace）則為於低潮時露出的平坦區域。
海岸可分成許多類型，例如侵蝕、沖積、火山等，但基本上決定今天海岸的主要因素有五﹕
‧	自然過程，例如風、雨的能量，
‧	海洋岩材，例如砂、岩、頁岩、石英、長石，
‧	大型地球運動，例如隆起，
‧	海面的改變，例如潮汐攜帶大量漂沙，
‧	人類活動，如江河造壩、土地再生復原、疏濬、防止侵蝕工程、開發。
離岸沿海（offshore）指的則是自低潮點算起到破浪區之間，包含以下幾個部分：
‧	臨濱（shore face）—低於低潮點的坡面，
‧	沿岸凹槽（long shore trough）—與海岸線平行，位於低潮點與波浪區間的凹槽，及
‧	緩沙壩（long shore bar）—與海岸線平行的凸緣，海浪在此劃破。
1.1.1 潮間帶
潮間帶（littoral zone, or inter-tidal zone）指的是介於高水位與低水位之間的部分，或可大致定義為從岸邊到水深約200m之間的範圍。亞濱海帶（sublittoral zone）則從低潮海域（low tide area）的海底延伸至大陸棚邊緣，其物理狀態主要決定於海洋當中的物質、波浪及水流。像美國加州南部海岸水流流速可達四節，但在墨西哥灣，大部分都相當平靜。波浪對水表面的影響較大，但海底的大山運動，也可同樣造成很大影響。
亞濱海帶的化學狀態在大部分地區都算是相當穩定，但受大洋的影響很大。當然其亦隨位置而改變，像近幾十年來被廣泛使用的汙水放流管，可從海岸延伸數公里至亞濱海帶。如此不但汙染了河口，也汙染了鄰海區。其不斷的傾泄「養料」入海，產生了大量不正常的藻類、有孔蟲類、海膽等個體群，這些都會耗盡在世界各地一些海水中的重要元素。
對於某一地區，其亞濱海帶的水溫大致穩定，另有一些突起地區，在幾天內溫度可相差到5℃，溫度隨地理位置也會有很大的不同，可從極地的2℃改變到紅海與波斯灣的30℃。可透光區（euphotic Zone）則大約在水深200 m範圍內，透光率取決於雲層、陽光角度、懸浮無機物及浮游生物量等因素。
1.1.2 陸棚與陸坡
海洋既覆蓋了地球表面將近百分之71，並且為一相連，不停運轉的水體，永無休止的波浪與潮湧，也就使我們永遠無從確定海洋的邊緣，究竟位於何處。除了這永無休止的運動之外，平均海面亦隨時間有所改變。潮來潮往，浪起浪落，與人的生命相較，此海面的波動或許微不足道，但以地球悠久的地質年帶來看，海洋邊緣的位置，又確曾有過相當大的改變。俗云「滄海桑田」，這句話正是在描述某些出現在大陸，卻有著豐富海洋生物化石的特殊景象。
如今我們若真要訂出一道海洋邊緣，以作為海洋與大陸的分界，那便是陸棚（continental shelf）的外緣了。從海底地形圖（圖1.2）可以找到，在大陸與海洋盆地之間，的確可看出一條明顯的界限；它的邊緣位於海岸線以外大約100公里處，連接大陸的較平坦區，習稱為「大陸棚」或「陸棚」。陸棚在世界各地的寬度與深度相差頗大，但視其與大陸地形、地質的連續性而定，最深處約500公尺。陸棚與海底之間，由陸坡（continental slope）連接。在太平洋，此坡可綿延4至10公里。到了陸升（continental rises），其原本降下的地形又接著升起。
每個大陸塊都有一部分浸在水下，而其「棚」則位於大陸與主要大洋的邊緣。陸棚占去地球上所有陸地面積的18%，相當於海洋盆底（sea floor）7.5%。陸棚最寬處達1,500公里，平均為50至100公里。一般在陸棚最外緣測得的深度約為130公尺。大約每1,000公尺就有約1公尺的落差，而亦有例外者，例如冰蝕地區的極地陸棚深度約達500公尺，而在很多珊瑚礁地區，深度僅約20公尺。到了陸坡處，大約每100公尺就有近1公尺的落差。
1.1.3 河口
河口雖然算不上是海洋環境之一部分，然因其一直讓人們充分利用，且可直接影響海洋環境，所以顯得特別重要。我們在討論海洋環境時，也都將它納入考慮。
我們都知道一些知名的河口，像是臺灣的淡水河口、關渡、山東的渤海灣及美國的舊金山灣（San Fransisco Bay）等。它的定義是：一個與海洋相通的半封閉沿岸水體，水體的海水可被陸地流入的淡水，淡化到可測得的程度。欲區分河口與海洋，可由前述海洋的參數，如鹽分、溫度、深度、透光率的量測，很容易辦到。
河口可能是海洋環境中受汙染最嚴重之一部分。因為它是汙染物即將進入海洋環境前，最主要必經的路。當然，除了汙染物，其他也有很多有機物進入或通過河口。
海灘受汙染後的重建及海岸復原，最有效的方法之一便是廣植紅樹林。紅樹林具穩定海岸沙土的效果，所賴在於其根部緊抓沉積土壤與貝類等生物，以對抗浪與流的侵蝕。紅樹林並可為蝦、蟹、蠣等動物提供住所和掩體。其種子在落海之前發芽，落下後隨海水漂浮，直到著根，接著快速生長，在環境合適、土壤未遭受汙染情況下，最多一年可長高逾60 公分。
爾來，世界各地大量紅樹林區因人為因素銳減，恐將影響沉積土與海水性質，進而改變海流狀態。東南亞、非洲、及南美部分地區，原本仰賴紅樹林保護的海岸線也因此遭受侵蝕。如此不僅造成陸地與海灘流失，同時也導致海洋生物繁殖場萎縮，進而導致蝦、蟹等漁獲降低。

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