美国燃煤电厂汞排放管制立法介绍.pdf

2009 年 3 月 17 水利土木科技資訊季刊-43 期 美國燃煤電廠汞排放管制立法介紹 羅 鈞 陳怡伶 莊桓齊 中興工程顧問股份有限公司 環境工程一部 前言 前言 重 金 屬 汞 經 燃 燒 後 排 放 於 大 氣。大部分以氣態形式存在，汞可 經由大氣傳輸達千里之遠，為具長 程傳輸特性之空氣污染物；汞排於 大氣後，會吸附於顆粒上，經沉降 於地表或水體中，一旦於水體中被 魚類吸收進入魚體後，汞在生物體 內將會轉換為甲基汞，甲基汞對人 體神經系統會產生極大危害性，在 日本引發水俁病即為此因，因此管 制汞排放成為世界各國相當重視的 環保議題。 汞存在於一般煤源中，美國經 調查發現，燃煤中汞有 2/3 會經燃燒 後被排放於大氣中，其他 1/3 經空污 防制設備捕集後，留存於底灰、飛 灰或排煙脫硫設備廢水中。為對燃 煤電廠排放汞進行管制，美國環境 保護署以下簡稱USEPA自 1994 年開始進行電廠汞排放調查與可行 控 制 技 術 研 究 及 著 手 研 訂 管 制 策 略 。 由 於 美 國 環 境 立 法 工 作 之 趨 勢，常為國內所仿效；近年來，立 法委員或環保團體紛紛亦要求應對 國內燃煤電廠，進行汞排放管制工 作，爰蒐集相關資訊進行彙整，做 一介紹。 美國有害空氣物污染物管制規定 美國有害空氣物污染物管制規定 汞被確認為有害空氣污染物 以下簡稱HAPs後，美國國會考量 HAPs 對人類、環境會造成重大危害 且有嚴重、不可回復之影響。爰在 1970 年對空氣清淨法以下簡稱 CAA，主動增加 112 號條文，條文 增列目的，在要求 USEPA 列出需要 管制 HAPs 名單並進行立法管制工 作。然而歷經 18 年後，USEPA 僅列 出 8 種 HAPs ，且僅對其中 7 種 HAPs 訂出排放管制標準，管制標準也僅 針對少部分行業別進行管制，並不 夠全面性。 在 1990 年美國國會已無法忍受 USEPA 對 HAPs 緩慢立法管制進 度，再次修改 112 號條文內容，取 消 USEPA 大部分自由裁決程序，強 制要求加速管制步伐，修正主要內 容與燃煤電廠有關的，共有三大部 分 工程科技工程科技 4- EV-43 18 美國燃煤電廠汞排放管制立法介紹 羅 鈞、陳怡伶、莊桓齊 1. 將 HAPs 管制物種擴大增加到 189 種，其中汞及鎳兩項污染物 就名列於 HAPs 名單中；同時要 求 USEPA 必須列出管制優先順 序及管制時程。112 號條文中要 求對 189 種 HAPs 排放管制，必 須用最佳排放控制技術，做到最 大排放減量；對新設立污染源， 要求 USEPA 基於最大可行控制 技術，將排放濃度管制到最低； 對於既存污染源則要求進行改 善，使所有污染源排放濃度必須 符合現行所有排放濃度前 12 水準將所有污染源排放濃度排 序，以第 12濃度為法規管制標 的，其他 88污染源必須改善符 合 標 的 ， 即 為 最 大 減 量 技 術 MACT 精神。 2. 嚴格的限制 USEPA 及其他團體 干涉 HAPs 排放源管制，對於要 新增或消除表列 189 種 HAPs，都 規範十分嚴謹法令程序，不得擅 自變更。 3. 要求 USEPA 在將發電廠EGU有關 HAPs 列入 112 號條文前 ， 應審慎評估 必要性、適當性與可能影響。 美國燃煤電廠汞排放立法沿革 美國燃煤電廠汞排放立法沿革 USEPA 對燃煤電廠排放調查、 立法管制歷經十餘年，最後於 2006 年 5 月發布管制標準，相關立法沿 革整理如表 1。 USEPA 於 1994 年 10 月首先同 意將於 1995 年 11 月前，提交一份 有關電力設施排放毒性空氣污染物 調查報告送交國會，以決定是否有 適當及需要依據 CAA 112 規定，管 制電廠排放毒性污染物，如果評估 確認必須對電廠排放毒性污染物實 施管制，則 USEPA 必須在 2000 年 11 月前，提出相關管制標準草案； 後續 USEPA 為蒐集更確實資料，要 求展延相關調查報告至 1998 年 2 月；但當報告於 1998 年 2 月送交國 會後，USEPA 再次要求管制標準之 提出時程展延至 2004 年 12 月。 2000 年 12 月 USEPA 正式宣 布，確認有適當及需要依據 112 號 條文，管制燃煤、燃油電廠排放有 害 空 氣 污 染 物 。 依 據 上 述 發 現 ， USEPA 正式將燃煤、燃油電廠排放 有害空氣污染物列入 112 號條文， 必須於 2003 年 12 月前提出相關管 制標準草案，其中就包括汞部分。 2004 年 1 月 USEPA 提出二項管 制燃煤電廠汞排放草案，並要求廣 納各界意見，二項草案分別為 1. 與 2000 年 12 月內容類似，依據 112d條文精神之 MACT 訂定管 制 標 準 或 利 用 排 放 量 交 易 制 度，要求電廠降低汞排放量。 2. 將燃煤、燃油電廠排放有害空氣 污染物自 CAA 112 名單中移除， 改以依據 111 條文進行規範，提 出 新 管 制 標 準 草 案 Proposed 2009 年 3 月 19 水利土木科技資訊季刊-43 期 National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants; and in the Alternative, Proposed Standards of Perance for New and Existing Stationary Sources Electric Utility Steam Generating Units。 1990 空氣清淨法CAA要求 EPA 加強管制有害空氣污染物，將 汞及鎳列入 189 種有害空氣污染物HAPs之ㄧ 1994.10 EPA同意提交電力設施毒性空氣污染物排放調查報告送交國會 1997.12 EPA完成電廠與其他工業汞排放調查、對環境衝擊及控制技術 分析；提交一份”Mercury study report to Congress”正式報告 1998.11 依據1998.02 所提交報告，提出管制標準時程亦展延至 2004.12 2000.12 EPA確認有適當及需要依據CAA 112規定，正式將燃煤、燃油 電廠排放有害空氣污染物，列入CAA 112名單中 2004.01 EPA 提出二項管制燃煤電廠汞排放草案 2004.03 提出排放管制草案補充意見說明，包括如何進行交易制度及排 氣汞量測方法說明 ， 將排放管制草案公開閱覽展延至2005.03.15 2005.03.15 公告燃煤電廠汞管制標準Clean Air Mercury RuleCAMR，並將 燃煤電廠排放汞管制名單自CAA 112名單中移除 2005.05 接到有關CAA 112請願案，要求再評估燃煤電廠汞管制標準 2005.10 EPA針對評估標準舉辦相關公開辯論會議 2006.05.31 EPA公告再評估後之Clean Air Mercury Rule CAMR final rule 2008.02 美國聯邦法院否決EPA所提出兩項規定 1. 自CAA 112移出燃煤電廠名單 2 .Clean Air Mercury RuleCAMR EPA正式提交排放調查報告送交國會 1998.02 表 1 美國 EPA 管制燃煤電廠排放汞污染物立法沿革 20 美國燃煤電廠汞排放管制立法介紹 羅 鈞、陳怡伶、莊桓齊 表 2 美國 EPA 新設燃煤電廠汞管制標準 汞排放標準 燃煤種類 Hg ng/J Hg 10-6 lb/MWh Bituminous-fired煙媒燃料 0.0026 21 Wet FGD 0.0053 42 Subbituminous-fired 次級煙媒燃料 Dry FGD 0.0098 78 Lignite-fired褐媒燃料 0.0183 145 IGCC unit煤碳氣化複循環發電單位0.0025 20 Coal refuse-fired燃燒廢物燃料 0.00017 1.4 註 1. 資料來源U.S. EPA” Standards of Perance for New and Existing Stationary Sources Electric Utility Steam Generating Units; Final Rul e” 2005.5.18 2. 煙氣濃度以 12 個月之平均值為基準。 3. ng/J奈克10-9公克/焦耳；1b/MWh磅/百萬瓦小時 兩項策略公告後，引起各界討 論及意見表達後，USEPA 選擇草案 2 作為管制策略，並推翻原先作法， 又將燃煤、燃油電廠排放有害空氣 污染物自 CAA 112 名單中移除。草 案對外公開閱覽過程中，各界紛紛 表達不同意見，USEPA 也予以充分 回應及對外公布相關補充資料及原 始模式模擬相關資料等等數據。 2005 年 3 月 USEPA 終於依據 Clean Air Instates RulesCAIR 規 定，正式公告汞管制標準 Clean Air Mercury RuleCAMR，決定採草案 2，同時將燃煤、燃油電廠排放有害 空氣污染物自 CAA 112 名單中移 除。預估實施後，全美國燃煤電廠 排放汞可以從 48 t/年減少至 15 公噸 /年排放量70減量，新設電廠以 排放標準進行管制，限制汞排放標 準以單位發電量允許濃度當做管制 限值，管制標準詳表 2 所示。 2005 年 5 月 USEPA 接到二宗有 關 CAA 112 燃煤電廠標準中汞及鎳 實 施 標 準 請 願 案 Petition for Reconsideration，要求再評估；其 中一宗係來自美國境內新澤西州等 14 州政府，另外一宗來自於 5 個環 保團體及 4 處印地安保留區。請願 案要求對公告法令進行公開辯論機 會；USEPA 於是依據 CAA 112 法 令，於 6 月啟動再評估程序；10 月 份舉辦相關公開辯論會議，USEPA 詳細說明未來將如何進行燃煤電廠 汞排放管制，公開回應各界州政 2009 年 3 月 21 水利土木科技資訊季刊-43 期 府、工業界、環保團體意見。最後 於 2006 年 5 月 USEPA 公告 Clean Air Mercury Rule CAMR final rule。 後續發展 後續發展 2006 年 5 月 USEPA 公告 Clean Air Mercury Rule CAMR final rule，該排放標準係全世界第一個針 對燃煤電廠單獨重金屬汞訂定的管 制標準；由於影響深遠，於是有美 國新澤西州等 14 州政府認為，本項 法令研訂過程有違背 CAA 112 法令 精神，過程有所瑕疵，於是一起向 美國聯邦法院提出訴訟。而美國聯 邦法院在 2008 年 2 月竟然判決 USEPA 公告 Clean Air Mercury Rule CAMR final rule 無效，判決文中 並非質疑 USEPA所進行相關技術性 研究或排放調查結果有任何不實之 處，而係基於下列兩項因素 1. 聯邦法院認為當初 USEPA 經過 相當長時間調查後，確認燃煤電 廠所排放汞有必要依據 CAA 112 法令精神予以管制，於 2000 年正 式將其納入 CAA 112 名單。然 2004 年經評估、重新審閱所提確 認有適當及需要管制燃煤、燃油 電廠排放有害空氣污染物後，推 翻原先作法，又將燃煤、燃油電 廠排放有害空氣污染物自 CAA 112 名單中移除，顯見作法上相互 矛盾。 USEPA 考量由於燃煤電廠汞 有害空氣污染物既已列入 CAA 112 法令下管制，而對既存污染源 要用 CAA 111 進行管制是被禁止 的。因此必須先將燃煤電廠名單 自 CAA 112 法令中移出，再以 CAA 111 法令下訂定管制標準才 可行，USEPA 採取相關程序自認 十分合理。然訴訟者認為 USEPA 移出名單delisting rule 程序，違 反 CAA 112 法令依據；美國聯邦 法院認定，依據 CAA 112 法令規 定，在沒有新事證發現情況下， USEPA 擅自移出名單程序，確實 違反 CAA 112 法令依據；因此， 判決移出名單法令無效。 2. 移出名單Delisting Rule 法令無 效，而發布 Clean Air Mercury Rule CAMR final rule 係依據 CAA 111 法令下訂定管制標準， 自然不具法令效力。因此等同否 決了 USEPA 管制燃煤電廠汞排 放標準。 結論 結論 美國國內燃煤電廠所使用煤源 大部分都來自美國本土，由於地質 關係，煤源中重金屬汞含量原本就 比較高，因此，管制燃煤電廠所排 放汞確實有其必要性。而依據國內 相 關 單 位 使 用 煤 源 ， 主 要 來 自 印 22 美國燃煤電廠汞排放管制立法介紹 羅 鈞、陳怡伶、莊桓齊 尼、澳洲或中國大陸，經檢驗發現 煤中重金屬汞含量並沒有如美國煤 源 濃 度 高 。 然 當 初 美 國 在 立 法 過 程，相關研究調查報告於網路上均 可公開閱覽，國內許多單位詳閱相 關報告後，紛紛要求效仿美國進行 立法排放管制工作。殊不知，USEPA 標準卻被美國聯邦法院予以否決， USEPA 正審閱相關判決文及評估後 續影響，相關後續發展值得持續關 注，故做此一介紹。 參考文獻 1. United States Court of Appeals for the District of Columbia Circuit2008 State of New Jersey, ET AL,. Petitioners V. Environmental Protection Agency, Respondent。 2. Revision of December 2000 Finding on the Emissions of Hazardous Air Pollutants From Electric Utility Steam Generating Units and the Removal of Coal- and Oil-Fired Electric Utility Steam Generating Units From the Section 112c List，Federal Register March 29, 2005 3.行政院環境保護署2006固定污 染源重金屬排放量調查與控制技 術 評 估 及 減 量 管 制 策 略 研 擬 ， EPA-94-FA12-03-A206。 封面照片說明 東勢坑溪攔河堰 東勢坑溪攔河堰位於基隆市暖暖區基隆河支流東勢坑溪上，由臺灣省水利 局施工完成，現由臺灣自來水公司負責營運管理。 該堰攔截之溪水、經用 4 台抽水機抽送 至新山淨水廠處理後，供作公共給水，豐水期可 每日供水 5 萬 m3。 東勢坑溪攔河堰原設計為橡皮堰，惟常遭山 洪及漂流雜物損壞，自來水公司於 1998 年於橡皮 堰壩袋體下游混凝土基底上、施設 傾倒閘門（3 x 3.5 m）以為取代。 抽水機場