重金屬污染交叉分析

Fellows：曾文志、馮書昭、柯皓翔、于子傑
Mentor：謝宗震、劉嘉凱
Project Manager：張淑貞
Project Partner：台灣環境資訊協會

土地孕育著無數生命，如同人類的母親。然而當台灣工商業愈加發達，許多農地也在發展歷程中遭汙染。

為讓民眾瞭解農地汙染狀況，台灣環境資訊協會2015年10月發起「守護農地計畫」，希望敦促政府積極行政，讓國民吃得安心，使土地生生不息。

透過智庫驅動（DSP）發起的「D4SG資料英雄計畫」，環資與政治大學資訊科學系/所、新聞系的學生2016年3月下旬組成跨領域團隊，透過資料科學方法，協助環資找出可能受重金屬汙染卻未受政府管制的農地，且分析各縣市的差異，而後希望發展相關專題報導。

兩份資料集套疊，找出超標未管農地

團隊使用農委會農業試驗所（農試所）之「土壤品質及生產力調查」資料，與環保署「土壤及地下水列管場址」資料集中屬農地者進行套疊。前者有重金屬的濃度，後者有公告列管的農地污染控制場址地號；兩者比對後找出未受管制的超標農地。

農試所的資料是1992年至2008年間進行的全國土壤採樣調查資料，累積約13萬筆，涵蓋78萬公頃表土，包含鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅等六項重金屬有效性之調查。該資料是以250公尺*250公尺網格（6.25公頃）為單位。

不過團隊成員發現農試所所提供之資料，有8000筆重複，並有約13筆時間疑似錯誤（出現在上述時間區間外）。

另外，由於農試所資料與環保署現今重金屬管制標準檢測方法不同，前者是透過0.1M鹽酸方法，後者是經過王水消化法，因此環資先將農試所的資料經公式換算，再根據《土壤汙染管制標準》評估是否超標。

最後得出的超標採樣網格共有1111筆，去掉地理位置重複資料後剩下993筆。

針對環保署的資料，環資已將地號轉為經緯度圍成的多邊形，共5097筆。有300餘筆因缺乏地籍圖資資料，無法轉換。資料最早的一筆為2002年10月2日，最新的一筆資料則更新至2015年12月20日。

鳥瞰重疊狀況

環資在與政大團隊合作前，已經建置完成「守護農地地圖」，將農試所及環保署的資料繪製在地圖上。圖示中的黃色網格為農試所超標網格，紅色為列管中的農地，橘色則是已解除列管的農地。因此，單獨未疊色的黃色網格即為疑似重金屬超標、但範圍內並無政府公告為污染控制場址的農地，盼有關單位應儘速查證。

從距離、密度二指標回答問題

團隊為找出超標未管農地，發展出「距離指標」，計算農試所超標網格與最接近公告列管農地污染場址間的距離（d）。團隊以超標網格為中心、200公尺半徑內的範圍作為判準，若無重疊則代表該超標網格疑似沒有被政府管到。由於污染列管場址多為不規則多邊形，故計算距離時取多邊形的重心為準。

另外，團隊還發展出「密度指標」，試圖找出農試所超標網格之熱區。由於農地污染常常是藉由灌溉渠道或水路擴散，造成系統性的污染，故此方法試圖找出超標熱區。計算原理是以農試所所有超標網格中心為圓心，以方圓一公里畫圓，計算範圍內超標採樣點個數，越多反映該圓超標網格密度越大。

在這次的計畫中，我們用較為寬鬆的標準定義「超標熱區」，只要範圍包含的超標網格大於1個（即還有其他超標點），就算在超標熱區中。

我們也已經開發了資料分析介面，讀者可以自行嘗試探索資料。例如在「地圖與數據分頁中」，拉選更高的網格密度定義為熱區，或用更遠的距離去定義重疊與否，藉此觀察篩選結果。

分析結果

若將農試所經計算後得出的超標網格資料在地圖上顯示，我們發現大多集中在桃園、彰化、高雄、屏東一帶。環保署公告列管污染場址亦多集中在桃園、彰化地區。

全台超標網格993筆中，838筆為未列管網格，155筆為已列管網格。各縣市中，以桃園市、彰化縣超標網格面積最大。若計算已列管的超標網格占全部超標網格的比例，我們發現彰化縣的比例最高。值得注意的是，除了彰化縣、桃園市、台中市、台南市、高雄市外，其他縣市均沒有「列管的超標網格」（但從地圖上台灣本島除了花蓮縣、台東縣、新竹縣、基隆市外，皆有列管農地，並非毫無列管）。