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封面 |
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「臺灣深層海水資源利用」 專輯序言
（第三十一卷第二期－序言） |
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摘要
深層海水是地球珍貴的水資源，具低溫、潔淨、富營養之特性，是臺灣東部地區因特殊的海域天然環境能夠發展的特色產業。從民國94年政府開始推動以來，迄今已超過15年，目前花蓮地區每日汲取17,400噸200公尺以下的深層海水，作為小型養殖及發展各種產品之用，而政府部門在臺東所設置的取水設施雖遭遇到挫折，但此刻正積極重新布管當中。為促進深層海水產業發展，經濟部、農委會、海委會皆投入資源，而民間的業者、研發機構、學術單位也組成專業團體，並與日本、韓國密切互動，保持發展動能。
本專輯主要的內容在於呈現我國深層海水發展現況與成果。巧合的是，本專輯進行邀稿期間，正逢日本政府於2021年4月13日宣布將於2023年起將福島儲存的核廢水分次排入太平洋。另一方面，臺東深層海水試驗管工程自2018年招標發包之後，於2021年5月25日起進入取水管下水施放的最後階段。這兩件刻正發生的事情對於關心我國深層海水發展是值得深入探討的議題。因此，本專輯主編特邀請海洋學專家，針對核廢水排放之後可能造成的影響進行剖析，也邀請在臺東深層海水試驗管工程最前線的監造單位人員給予最新的鋪管工程分析。另為掌握國際趨勢的發展，特別邀請長期擔任日本深層海水資源利用學會會長的高橋正征教授，以及現任韓國深層海水學會會長的魚再善教授，分別就日本、韓國發展現況及願景給予親自撰稿分析。此外，本專輯涵蓋的主題尚包括我國深層海水在生技應用方面的部分研發成果，以及在品牌建立及行銷推廣方面的作為等。
本專輯共刊出11篇文章。在出版過程當中，承蒙各位作者的用心撰稿並配合主編們的要求，希望能夠達到提升本刊物水準的目標，在此表示感謝。惟因出版時程緊迫，難免有疏漏之處，若有不足，尚請讀者見諒包涵。
專輯主編：劉金源／淡江大學電機工程學系教授、海洋及水下科技研究中心主任
李俊霖／國立臺東大學生命科學系教授、東部生物經濟中心主任
黃秉益／探索水產科技股份有限公司技術長
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我國現階段深層海水產業發展策略
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水為我國重要天然資源之一，主要汲取地點為花東地區由三家民間業者與經濟部單位共同投入，隨著取水工程越趨成熟與加工方式增進，其產業應用已包含食品飲料添加、粧品加值開發、保健原料提取、微生物培植應用、經濟水產養殖與觀光旅遊結合等領域，整體產業規模已超過新台幣6億元，110年後國內深層海水汲取量可望突破1萬噸/日，不僅對於現有業者在原料成本與產能上能有更大發揮空間，更為養殖應用與深層海水綠能發展打下優秀基礎。
作者：許泰文／國立臺灣海洋大學河海工程學系講座教授兼校長
黃信綸／財團法人石材暨資源產業研究發展中心
經濟部東部深層海水創新研發中心專案經理
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福島輻射廢水排入太平洋事件─評估其對花蓮深層海水資源可能造成的影響
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
日本政府於2021年宣佈擬將福島核電廠的儲存核廢水分批排放入海，廢水中的輻射物質，未來可能擴散至整個北太平洋，造成民眾與產業界的疑慮。本文以北太平洋的三層環流系統來推算其擴散路徑，並評估對花蓮深層水資源可能造成的影響。
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日本核廢水排放對我國海域影響之路徑與時間
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
本文應用2011年至2020年衛星測高所推導的海流數據，模擬日本福島核廢水的排放對臺灣鄰近海域影響的路徑與時間。研究假設核廢水從福島第一核電廠採表面排放，在只考慮平流的影響下，結果顯示以2012年的海流模擬，最快約1.5年核廢水會跟著海流及渦漩移動到達臺灣附近海域。不論從哪一年開始模擬，核廢水排放1年後，可以沿黑潮延伸流向東影響到東太平洋，約4年即可擴散到美洲西岸，約7年可遍佈整個北太平洋。雖如此，核廢水排放10年後，到達臺灣周遭海域的機率不到1%。
作者：何宗儒／國立臺灣海洋大學海洋環境資訊系特聘教授
盧靖元／國立臺灣海洋大學海洋環境資訊系博士候選人
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日本在深層海水資源利用的投入與今後的展開
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
日本早在1960年代後期以海洋溫差發電及肥沃化投入深層海水資源開發應用研究，1989年第一座陸上取水設施完成後便透過產品化開發將其資源利用廣泛推廣到全國。全盛時期17個取水設施中迄今仍有15個設施可正常運作，每年為各地創造出可觀的經濟效益。今年(2021年)沖繩縣久米島、富山縣入善町及北海道羅臼町正規劃鋪設新的取水管線，其深層海水利用正在邁向下一個階段。近年全球投入再生能源開發不遺餘力，而深層海水是唯一同時擁有“能量”和“物質”的可貴資源，其大規模妥善利用將可提供人類社會運作所需，達到更為永續繁榮的目標。
作者：高橋正征／日本海洋深層水利用學會前會長
譯者：黃秉益／日本高知大學博士、探索水產科技股份有限公司技術長
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| 南韓深層海水資源的產業利用現況
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
南韓政府由於水資源不足的問題，投入深層海水資源的開發與利用。東部地區急深的海底地形造就了取得深層海水的優良條件，2000年開始由政府主導展開其深層海水資源開發、利用與研究工作。目前，南韓有1所國立及5所民間取水設施位於江原道及慶尚北道，展開水產生物蓄養、活魚運輸與飲料水、化妝品製造等事業，食品反而因爲受到法規限制較少被利用。南韓與其他國家不同，中央政府為有效管理深層海水的開發特別制定了專屬法規，以期待珍貴的深層海水資源可在法規的保障下妥善被利用。
作者：魚再善／南韓京東大學 海洋深層水學系教授
譯者：黃秉益／日本高知大學博士、探索水產科技股份有限公司技術長
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臺灣深層海水發展現況及產業應用分析
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水係指位於斜溫層且低於海平面200公尺的海水，具有潔淨性、低溫性、穩定性、富無機營養鹽與礦物質五項特點，可應用在一般的食品加工、微生物發酵產品、健康食品、醫藥妝品之外，還可在植物工廠與新世代能源利用上，進行高技術及高產值的應用。目前，深層海水的產業發展，花蓮地區以民間業者的需求為主導方向，臺東地區則以政府機關為主導進行產業的輔導與升級，並進一步擴大深層海水的使用。然而，深層海水的資源特質並非是一個不可或缺之特色資源，因此，本篇除了就深層海水發展現況進行闡述之外，提出了氣候環境、地區產業結構、水體使用價格和品牌加值四個部分，說明深層海水產業發展所面臨的問題及可能解決的方式，期待能引起各界對於深層海水產業發展有更多的重視。
作者：黃啟瑞／財團法人石材暨資源產業研究發展中心水資源組研究員
黃子航／財團法人石材暨資源產業研究發展中心水資源組組長
↑回目錄 |
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深層海水取水工程技術之探討：以臺東深層海水試驗管工程為例
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
臺灣東海岸因位於大陸棚邊緣，可在離岸不遠處即可取得200公尺以下的深層海水，是全球少數具有開發深層海水潛力的地區之一。深層海水資源之利用首要是汲取深層海水，惟取水工程技術在臺灣尚缺乏實務經驗，以致在深層海水發展初期由公部門所設置的取水設施陸續遭遇到挫折。經歷了近十年的努力，終於在近日於臺東美和重啟取水工程。本文藉由進行中之「臺東深層海水試驗管工程」的實務經驗，並輔以相關文獻及學理，針對深層海水取水工程技術做一探討，包括規劃設計階段之選址策略、工程設計以及施工方法等面向。深層海水取水管路施作一般會面臨到兩個階段的風險：其一為施工階段，本階段主要風險在海域管路施工受限於海象條件以及船機性能之限制，難以像在陸域施工般的管控風險，故須藉由設計以及施工方法等方式來降低施工中的風險；其二為營運階段，完工後之設施於海下、近岸海床底下以及臨海地區，如何降低波流、潮浪等造成之危害，亦是規劃設計中重要課題之一。本文將由以上兩個方向進行工程規劃設計及施工方法的探討。
作者：詹成富／經濟部水利署南區水資源局正工程司
張世賢／經濟部水利署南區水資源局正工程司兼課長
劉金源／淡江大學電機工程學系教授、海洋及水下科技研究中心主任
↑回目錄 |
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我國深層海水取水點選址評估
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水蘊含豐沛礦物質，具低溫、潔淨及富含營養鹽之特性，自1974年美國於夏威夷州開始發展相關產業後，日本、韓國與臺灣陸續投入開發有著二十一世紀深海藍金之稱的深層海水產業。臺灣東部外海大陸棚狹窄，天然陡峭的海床結構，離岸不遠海床深度即可陡降至1000公尺，對於採取深層海水具有地理條件與開發成本的優勢，陸續已有民間產業與政府單位相繼進行設廠與研發。然而臺灣東部頻繁遭受地震與颱風侵襲，加上活躍的造山活動，土壤侵蝕沖刷作用顯著，所挾帶入海之陸源沉積物數量龐大，對於深層海水取水設施影響甚大，因此在選取相關場址時必須小心謹慎，多方考量。本文試著從陸上地質、海域地質以及海洋環境與氣候等三個面向，給予深層海水取水點選址評估工作的相關建議，共提出9項調查分析工作來協助場址評估，分別為1.
陸地精密高程測量；2.海域多音束水深測量；3.海域底質剖面調查；4.海流流速與流向調查；5.多頻道海域震測調查；6.海床岩心採樣；7.地震與震度分析；8.活動斷層與海域斷層調查分析；9.降雨統計與歷史颱風路徑降雨分析。希望能藉由系統性與全面性的場址調查工作項目，建立未來深層海水取水場址評估的工作流程與標準。
作者：謝獻祥／國立臺灣大學海洋中心
劉家瑄／國立臺灣大學海洋中心
許鶴瀚／國立臺灣大學海洋研究所
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深層海水在生技保健食品研發與產品化之發展策略
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水 (Deep Ocean Water, DOW) 取自為海平面 200
公尺下之海水，具有低溫性、穩定性、豐富營養鹽以及微量元素等特性(Fujita, 2001; Othmer & Roels, 1973)。近年來我國與美、日、韓各國均普遍運用在食品、化妝品、農業和醫療領域，深層海水之相關研究證實能減輕動脈粥狀硬化、疲勞、皮膚炎、糖尿病、肥胖、高血脂症、高血壓與肝臟脂肪變性(Fan
et al., 2016; Hwang, Kim, Lee, & Yun, 2009; Katsuda et al., 2008; Kimata et al.,
2002; Li et al., 2014; Mohd Nani, Majid, Jaafar, Mahdzir, & Musa, 2016)，因此具有開發為生技保健食品之潛力，但我國於深層海水保健食品的產業發展上並未非常順利，其產值與種類均不如日韓等國的發展，因此，本篇介紹主要著重於深層海水於各種保健食品之研究為基礎，探討我國東部深層海水在保健食品研發與產品化之發展策略。
作者：李俊霖／國立臺東大學生命科學系、國立臺東大學東部生物經濟中心
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應用深層海水於微生物保健食品之生物技術研究與產業應用
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水因其富含營養鹽的特性，許多研究指出深層海水具有多種保健功效，如改善皮膚炎(Hataguchi, Tai, Nakajima, & Kimata,
2005)，抗動脈粥狀硬化(Miyamura et al., 2004)、心血管疾病(Ha
et al., 2015)，改善肥胖(Hwang, Kim, Lee, & Yun, 2009)
( Hwang, Kim, Yoo, et al.,
2009)等。而深層海水除了具有上述保健功效外，將深層海水應用於具保健機能之微生物發酵生產將有利於多功效保健食品之開發，藉由深層海水提升發酵效率，降低發酵成本，並大幅提升產品價值與其保健機能。深層海水對於不同的功能性微生物之培養與保健功效均有正向的影響，作者過去應用深層海水於各類保健食品之發酵生產，並藉由提升微生物發酵產物之其保健功效，以開發出更高功效的深層海水複方保健食品；相關研究包含了紅麴菌、牛樟芝、蛹蟲草、蟲草蟬花、乳酸菌、硒酵母等微生物。本篇介紹主要對於過去應用深層海水在各類微生物的發酵培養與保健功效的提升及其作用機轉進行介紹，並說明對於目前已於產業上之應用實績。
作者：李俊霖／國立臺東大學生命科學系、國立臺東大學東部生物經濟中心
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深層海水品牌建立與行銷推廣─以「台東藍」品牌建立為例
(第三十一卷第二期－臺灣深層海水資源利用) |
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摘要
深層海水是地球珍貴的水資源，具有低溫、潔淨、富營養鹽的特性，可以開發一系列的產品，建立一個高價值的深層海水產業鏈。然而，這些深層海水的特性及所開發的產品尚未能獲得一般大眾的瞭解與接受，以致整個產業鏈無法開展出來。究其原因，除了政府部門在臺東所設置的取水管線失能之外，現有的產品在品牌及行銷方面也未能創造出亮點。2018年4月28日，我國成立的海洋委員會，在經過部會協調之後，將原由經濟部所負責的深層海水產業轉移到海洋委員會，並在前瞻建設經費支援下，於臺東深層海水創新研發中心重新鋪設深層海水取水設施，預定於2022年1月完成。臺東縣政府引頸企盼深層海水產業由來已久，希望在下一個十年能夠創造出具有臺東特色品牌的深層海水產業，因此超前佈署品牌建立與行銷推廣相關事宜。本文內容主要依據作者於2020年期間執行的「臺東縣深層海水品牌建立與推廣補助計畫」所獲得的資料及研發成果進行分析，包括：品牌標章設計、形象影片製作、網路社群傳播、潛在開發商訪談、深層海水專題推廣活動、產業推廣教育影片拍攝、產官學結盟等，期望對於我國深層海水產業的發展有所助益。
作者：劉金源／淡江大學電機工程學系教授、海洋及水下科技研究中心主任
黃千芬／國立臺灣大學海洋研究所教授、ASA Fellow
黃子嘉／淡江大學海洋及水下科技研究中心專案經理
↑回目錄 |
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