守護農地計畫

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）。

若我們將密度指標納入，可找出哪些地方是「超標熱區」。以下分別就北、中、南三區概述。

我們的分析結果發現，在桃園機場旁的南崁溪一帶，有相當多未列管超標網格，並以銅、鋅兩種金屬為大宗，少數為鉻及鉛超標。

在中部地區，我們發現台中市大雅區筏子溪附近，是鎳的超標熱區，且這些網格均未與環保署列管農地重疊。

在南部地區，超標但未公告列管的農地熱區則落在屏東長治鄉周邊，該區有若干銅、鋅超標，也有部分地區含有鉻及鎳。

  結論

團隊階段工作已經透過資料科學方法，對台灣的農地做了一次重金屬快篩，找出那些未受列管的超標農地。然而，資料科學方法並非完美，農地重金屬污染仍需仰賴專業知識及證據，我們盼望有關單位能真正為這些農地「診斷」，查證並公布其重金屬狀況，共同捍衛農地安全。

 

  限制

我們雖然透過資料科學方法找出了重金屬超標網格，不過這些網格所意味的風險實需納入更多面向的討論。

1. 在方法上，重金屬濃度可能受到採樣者抽樣行為的嚴謹度影響。
2. 農試所資料並未記錄砷、汞，但此二種金屬在環保署《土壤汙染管制標準》中有所規範。
3. 環保署資料中，有300餘筆農地地號因缺乏地籍圖資資料，無法轉換。
4. 農試所、環保署兩份資料檢測方式不同，濃度經公式換算。
5. 本團隊僅取得已列管及解除列管之農地之資料，對於超標但環保署已經查證無汙染的土地，無法納入考量。盼有關當局亦能公布查證資料。
6. 由於時間跨度大，法規也曾修正，有些超標網格現在可能已經不再是農地，改作工業或其他用途。
7. 該地環境背景值可能某金屬本來就高。
8. 植物也不一定全然吸收各種重金屬，有生物本身的篩選機制，亦受土壤特性所影響。

 

  展望

未來我們希望可以針對特定區域潛在的個案進行調查，深入採訪、發現問題，並追蹤農作物的流向。此外，更要從風險的角度出發，評估重金屬對人類的影響性。

若有其他的資料集，亦可以與我們本次的資料做套疊分析。例如若有一份水管妥善率的資料，我們有機會進一步去探討自來水污染的問題。

我們也鼓勵政府、社會各界共同加入「守護農地計畫」，一同為美好家園努力。

 

製作團隊：
台灣環境資訊協會
政大資訊科學研究所曾文志、馮書昭
政大資訊科學系于子傑
政大新聞系柯皓翔

 

>>延伸閱讀：

1. D4SG守護農地計畫 github repo
2. D4SG守護農地計畫視覺化成果展示
3. 守護農地地圖
4. 台灣環境資訊協會新聞稿
5. 環保署回應
6. 農糧署回應
7. 政府開放資料的下一步，以資料驅動的公共治理
8. [D4SG] 資料對話 跨域合作 讓寶島更美