109 年 國立成功大學資源工程學系碩士班丙組《資源管理問題解析》

本題旨在探討循環經濟的核心理念、實踐方式及其商業模式。循環經濟是一種旨在最大化資源利用效率、減少廢棄物產生並促進永續發展的經濟模式。

核心理念：
循環經濟的理念是從線性經濟（線性經濟是指從「開採－製造－使用－丟棄」的模式）轉變為一個封閉的循環系統。其核心在於「3R」原則的延伸與深化：

1. 減量 (Reduce)： 從源頭減少資源和能源的消耗。
2. 再利用 (Reuse)： 產品或零件在生命週期結束後，不經大幅加工即可再次使用。
3. 再循環 (Recycle)： 將廢棄物轉化為新的原材料或產品。
   更進一步，循環經濟強調：

• 設計即循環 (Design for Circularity)： 從產品設計階段就考慮其可修復性、可拆解性、可回收性，以及使用無毒、可再生或可回收的材料。
• 延長產品壽命 (Product Longevity)： 透過維修、升級、再製造等方式，延長產品的使用年限。
• 資源再生與循環 (Resource Regeneration and Circulation)： 將廢棄物視為資源，透過技術手段將其重新導入生產或消費體系。
• 服務化 (Servitization)： 從單純銷售產品轉變為提供產品相關的服務（如租賃、維護、共享），以提高產品使用效率並確保產品在生命週期結束後的回收與再利用。

營運模式 (Business Model) 舉例：

以下舉例說明循環經濟的幾種營運模式：

1. 產品即服務 (Product-as-a-Service, PaaS)：
   • 理念： 企業不再將產品「賣斷」，而是將產品的使用權以服務的方式提供給消費者。例如，租賃、訂閱制。
   • 舉例：
     • 飛利浦 (Philips) 的照明即服務 (Lighting-as-a-Service)： 飛利浦不賣燈具，而是向企業提供照明服務。企業只需支付使用照明的費用，飛利浦則負責燈具的安裝、維護、升級及回收。這促使飛利浦設計更耐用、易於維護和回收的燈具，並致力於提高能源效率。
     • H&M 的舊衣回收與再利用計畫： H&M 鼓勵消費者將舊衣送回門市，並將這些衣物進行分類，部分可直接再利用，部分則轉化為再生纖維用於製造新衣或紡織品。這不僅減少了廢棄紡織物的產生，也降低了對原生纖維的需求。

本題要求分析台灣秋冬季節空氣污染的四大來源及其影響，並提出相應的防治構想。

空氣污染來源及其影響性：

1. 固定污染源 (Stationary Sources)：

   • 來源： 工業區的工廠（如火力發電廠、石化業、鋼鐵業）、鍋爐、餐飲業油煙、營建工程揚塵等。
   • 影響性： 這些污染源通常排放大量的硫氧化物（$SO_x$）、氮氧化物（$NO_x$）、懸浮微粒（$PM_{2.5}$、$PM_{10}$）、揮發性有機物（$VOCs$）等。在秋冬季，由於擴散條件不佳，這些污染物容易累積，對區域空氣品質造成嚴重影響，特別是工業區周邊的居民健康。

2. 移動污染源 (Mobile Sources)：

   • 來源： 各式交通工具，包括汽車、機車、貨車、公車、船舶、航空器等。
   • 影響性： 主要排放一氧化碳（$CO$）、氮氧化物（$NO_x$）、碳氫化合物（$HC$）、懸浮微粒（$PM_{2.5}$、$PM_{10}$）及二氧化碳（$CO_2$）等。都市地區的移動污染源是空氣污染的重要貢獻者，尤其在交通壅塞時，污染物濃度更高。秋冬季的汽機車增多（如冬季旅遊）也會加劇影響。

3. 地面揚塵 (Ground Dust/Fugitive Dust)：

   • 來源： 道路揚塵（車輛行駛捲起）、裸露地面的揚塵（如營建工地、農田、未鋪設路面）、工業區的堆積物揚塵、風飛沙等。
   • 影響性： 主要為懸浮微粒（$PM_{10}$、$PM_{2.5}$）。在乾燥的秋冬季節，加上東北季風可能帶來的風勢，地面揚塵的比例會顯著增加，成為空氣污染的重要來源之一，尤其在工地密集區或交通流量大的道路旁。

4. 境外移入 (Transboundary Pollution)：

   • 來源： 主要來自中國大陸及周邊地區，透過大氣環流（特別是秋冬季的東北季風）傳輸至台灣。
   • 影響性： 境外污染物（包括細懸浮微粒 $PM_{2.5}$、臭氧 $O_3$ 前驅物如 $NO_x$ 和 $VOCs$）常在台灣本島西半部累積，造成空氣品質惡化，特別是在擴散條件差的時期。這類污染物對人體健康的影響與本地產生的污染物相同，且難以透過單一國家政策完全解決。

防治空氣污染的構想：

針對上述來源，可提出以下多面向的防治構想：

1. 針對固定污染源：
   • 加嚴排放標準： 持續檢討並加嚴工業鍋爐、發電廠、鋼鐵、石化等重點行業的污染物排放標準。
   • 提升污染防治設備： 鼓勵或要求企業導入更先進的污染防治技術，如脫硫、脫硝、高效集塵設備。

這題主要在考察學生對於「耗竭性資源」與「非耗竭性資源」這兩大類資源的定義、特性，以及由此衍生的資源管理理念與實務作法的差異。

解題過程

3. 請舉例說明何謂耗竭性資源(Depletable resources)及非耗竭性資源(Nondepletable resources)?對上述兩類資源之管理理念及作法有何差異? (25%)

(a) 耗竭性資源 (Depletable resources) 與 非耗竭性資源 (Nondepletable resources) 的定義與舉例

• 耗竭性資源 (Depletable resources)：

  • 定義：指那些在自然界中儲量有限，且其再生速度遠慢於消耗速度的資源。一旦被開採和使用，其儲量就會減少，最終可能枯竭。這類資源又可細分為可再生但消耗速度快於再生的資源（如森林、漁業資源）以及不可再生資源（如化石燃料、礦產）。
  • 舉例：
    • 不可再生資源：
      • 化石燃料：煤炭、石油、天然氣。這些資源是數百萬年前動植物遺骸在地質作用下形成的，其形成速度極慢，遠無法滿足人類快速消耗的需求。
      • 金屬礦產：鐵礦、銅礦、金礦、鋁土礦等。這些礦藏在地殼中的儲量是有限的，開採後無法再生。
      • 非金屬礦產：砂石、磷礦、鉀鹽等。
    • 可再生但消耗速度快於再生的資源：
      • 森林資源：雖然樹木可以重新種植，但若過度砍伐，其再生速度跟不上消耗速度，會導致森林面積減少，生態失衡。
      • 漁業資源：魚類可以繁殖，但過度捕撈會導致魚群數量銳減，甚至滅絕，影響生態系統的平衡。
      • 地下水：在某些地區，地下水的抽取速度遠大於其自然補給速度，導致地下水位下降，甚至枯竭。

• 非耗竭性資源 (Nondepletable resources)：

  • 定義：指那些在自然界中儲量豐富，或其再生速度極快，以至於在人類可預見的未來，其供應量不會因人類的消耗而顯著減少的資源。這類資源通常是取之不盡、用之不竭的，或者其再生能力遠超人類的消耗能力。
  • 舉例：
    • 再生能源：
      • 太陽能：太陽能的能量來源是核融合，其能量輸出在人類的尺度上是取之不盡的。
      • 風能：風是地球大氣環流的結果，只要地球有溫差和自轉，就會有風。
      • 水力能：由太陽能驅動的水循環（蒸發、降雨、河流）提供了持續的水力資源。
    • 其他：
      • 地熱能：地球內部的熱能，其儲量巨大，且持續釋放。
      • 潮汐能：由月球和太陽引力引起的潮汐現象，提供可預測的能量來源。
      • 空氣：雖然空氣中的某些成分（如氧氣）會被消耗，但整體而言，空氣本身作為一種介質，其供應量在局部範圍內不會因人類活動而耗竭（但空氣品質可能惡化）。

(b) 兩類資源的管理理念及作法差異