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影響南磺溪及北投區溫泉水質變化因素探討
第一章：緒論
1-1：緣起
臺灣北端的大屯火山群屬第四紀火山，由安山岩流、火山灰和粗粒碎屑噴發物連續交替噴發構成，存在有二條破裂的變形斷層帶（1、2），富藏有溫泉及噴氣孔等地熱資源；因其火山地形及植物景觀的特殊性，而於1985年成立陽明山國家公園時劃入國家公園範圍。又因其景色宜人、溫泉餐飲便利，距臺北市區僅約三十分鐘車程，遂為民眾假日休閒最熱門處所之一。（3、4）
由於高山阻擋濕潤鋒面南下的水氣，使山區經常維持溼涼氣候，然溪流水量甚受雨水影響，而以大屯山為中心呈放射狀分布（5）。南磺溪流域處於陽明山國家公園西南方，主要源頭在大屯山、竹子山、小觀音山與七星山環抱的竹子湖地區（隸屬臺北市北投區管轄）；其上游溪水主要作為供應北投士林部分地區自來水的水源（6），也被引用以灌注溫泉湯櫃生成白磺溫泉，及民眾泡湯時的冷卻用水；因此南磺溪上游溪水水質狀況，影響自來水原水淨化處理、白磺溫泉品質及泡湯冷卻用水衛生甚鉅。
1-2：研究動機
自90年10月8日臺北市公告「臺北市溫泉浴池水質衛生標準」後，臺北市溫泉業（包括餐飲、旅館、浴室等溫泉相關行業）水質衛生雖有管理準則，但從數次新聞報導得知，衛生局抽驗業者溫泉水結果，仍有近三成或以上的不合格率（中國時報90.11.20.；聯合報91.2.26.、91.3.19.、91.7.23.）。可見主管機關尚無有效輔導業者改善衛生之措施，且目前以溫泉業者水質衛生為主題的研究探討者尚不多；故本研究希望藉由儀器檢測，蒐集南磺溪上游溪水及主要溫泉源頭與業者用水水質資訊，探討溫泉業用水水質不符「臺北市溫泉浴池水質衛生標準」（8）之相關致因或影響因素，提供改善衛生管理方面之參考。
1-3：研究目的
一、瞭解南磺溪水源頭至溫泉業者溫泉水水質影響因素。
二、比較南磺溪主要支流水質及白磺、青磺和鐵磺等不同泉質間的差異。
三、探討溫泉業用水水質不符「臺北市溫泉浴池水質衛生標準」之相關致因或影響因素。
四、依水質分析結果提出改善建議，供有關管理機關參考。
第二章：文獻探討
2-1：北投溫泉發展史
17～19世紀中葉，有關北投的記載，都是以硫磺開採為主，溫泉則被視為「毒水」。清光緒二十年（1894），德國人Ouely來到北投，首先發現溫泉（9）。日本人平田源吾於1896年，首先開發利用北投溫泉，開設「天狗庵」旅館，將溫泉導入商業（休憩）用途。日本當局於1905年，在北投設立「陸軍療養所」，以溫泉作為日俄戰爭中之傷兵療傷（水療）用途（10）。由於溫泉業者長久以來的商業化行銷策略，現今「泡湯」已兼具家庭聚會、餐飲、養生等而為大眾化的休閒活動。
2-2：大屯火山群溫泉相關之科學研究
2-2-1：火山區地質、溫泉研究
由於大屯火山為臺灣島上僅有的火山地形，日據時期前後，對大屯火山區溫泉泉質、溫度、比重、放射能及矽酸、碳酸、硼酸、氯離子、硫酸根等化學成份的研究漸多（11、12、13）；評估溫泉熱流量（14）、探討溫泉水與地熱井熱水，鑽井深度溫度梯度測定（26、27、28）；針對溫泉種類、成因進行分類，將大屯火山群溫泉水分為酸性硫酸鹽氯化物泉、低濃度酸性硫酸鹽泉、低溫低濃度中性碳酸氫鈣泉三種，並標出其典型代表地（15），使後續研究者對大屯火山群地質、溫泉更具概念。另有研究者將溫泉成因歸納成溫泉形成三條件（即地下須有熱水存在、須有靜水壓力導致熱水上湧、岩石中須有深長裂隙供熱水通達地面），論述陽明山國家公園溫泉的化學特性，建立溫泉地熱系統模式等（16），奠定火山地質、地形研究基礎；亦有觀測氣象水文狀況，論述南磺溪水受溫泉水影響比受天水稀釋作用大（17）。以氫氧穩定同位素分析推測大屯火山區溫泉水主要來源為天水（18）。
2-2-2：溫泉水之微生物研究
有研究指出：在酸性環境下（pH 2.0-3.0），溫泉水中的Mn2+及I-對金黃色葡萄球菌有殺菌能力（77、84）；青磺溫泉水對E. coli、B. subtilis有殺菌能力，可能為強酸性泉之作用（22、68、85）；青磺溫泉的抑菌效果比白磺溫泉佳（19）。
2-2-3：與健康有關研究
火山、溫泉氣體中的硫化氫對氣喘患者健康危害有顯著關連性（45、46、47、70）；從北投區溫泉業維修作業人員對硫化氫之暴露研究指出，硫化氫濃度大小：晚時＞早時＞午時，雨天＞陰天＞晴天，春季＞夏季（21）。從調查民眾對泡溫泉行為認知與影響問卷分析中，得知民眾對自適泡溫泉的種類、時間、頻率等認知普遍不足，而知之能力行者所佔的比例不超過二成（20）。因人體皮膚的分泌物在表面形成酸性薄膜（pH 4.0～6.5），對酸性抗力較強，但對鹼性抗力則較弱（22、44、45）。
另陽明山國家公園管理處歷年來有許多計畫委託其他公民營研究機構，對陽明山國家公園的地形、地質、水文、氣候、動植物生態、溪流等相關研究（49、50、51、87）。國內大學相關系所研究生亦有以大屯火山區有關地質、氣象、水文及溪水化學成份等為研究議題（53、56、57、58、59、63、64）及國外期刊火山地質區溪水化學相關研究的論著（86、88），等可予參考。
第三章：研究區域背景
3-1：田野調查
依細部地圖（23）所述之南磺溪流域地形、山川、地名等位置，進行實地勘查得知：圖上標示之水源地，有好幾處僅呈乾溝地貌，溪水顯然已為鄰近民宅、機構攔截利用，水道只有在暴雨時才會有地表逕流夾雜枯枝落葉、泥沙等污濁水流下；而流域內的細小支流有水流者，也都淪為溫泉廢水或生活廢水的排水道；松溪及其支流即為典型的代表。
探訪北投區溫泉業者，依其描述歸納得知，本區域溫泉源頭主要有三處：硫磺谷（即大磺嘴，屬白磺泉）、地熱谷（即新北投公園北側山谷，屬青磺泉）與龍鳳谷（即雙重溪、行義路一帶，屬白磺泉），三處溫泉源頭及用戶業者為參考點（如圖一）。青磺溫泉係天水滲入地下，在深處加熱後湧出地面而成的天然溫泉（30、52）；白磺溫泉乃以地表水灌注人工鑽探地熱井或噴氣口所構築成的湯櫃，形成人為溫泉；其生成用灌注水、稀釋或冷卻用水等均取自南磺溪或其支流。
本研究之區域以北投區轄內溫泉業用水有關的南磺溪及其支流上游段為主（採樣位置，如圖二），另視情況需要亦採集附近相似狀況之水樣或不同泉質之溫泉水樣作比較。
B A C
圖一、龍鳳谷、硫磺谷與地熱谷三處主要溫泉源頭及業者範圍
註：
A：硫磺谷（即大磺嘴，屬白磺泉），使用該溫泉之業者約有13家。
B：地熱谷（即新北投公園北邊，屬青磺泉），使用該溫泉之業者約有26家。
C：龍鳳谷（即雙重溪、行義路一帶，屬白磺泉），使用該溫泉之業者約有23家。
圖二、南磺溪採樣點位置圖
測站 地點
1 頂湖橋
2 明園
3 峰頂橋
4 雷隱橋
5 小隱潭
6 鼎筆橋
7 頂半嶺
8 大磺嘴
9 新園一橋
10 富國農場
3-2：區域背景描述
3-2-1：地理位置
南磺溪流域主要源頭在竹子湖地區，彙集大屯山、竹子山、小觀音山與七星山山麓的泉水、地表水，形成頂湖、水尾兩股源頭溪水，流至竹子湖以南約2,000公尺左右（峰頂橋與雷隱橋下游500公尺處）合流；向南流1,000公尺左右，在鼎筆橋邊與陽明溪彙流；再往南南西約2,000公尺左右，於北投區行義路天祥溫泉餐廳旁，與源自中山樓後方山麓而流經華岡旁的松溪彙合（此段又稱雙重溪，沿線溪谷、河床邊多溫泉露頭，溫泉浴池、餐飲店林立）。續向南流即進入住宅區、商業區密集的天母地區，約經4,000公尺後，於士林社子美崙公園邊匯合雙溪，至洲美流入基隆河。
頂湖水源頭有小油坑噴氣孔，陽明溪小隱潭上游溪床有硫氣噴氣孔，松溪上游有中山樓溫泉廢水排入，南磺溪鼎筆橋段至行義路中段（150號左右）溪床多溫泉硫氣孔、溫泉浴池、餐飲店，行義路下段多溫泉住宅、社區，產生之硫氣、溫泉水、溫泉廢水、生活廢水等等均足以影響南磺溪水質。
3-2-2：氣候特性
有前人研究指出：大屯山地區之氣候，全年受盛行的西風所節制；夏、秋季受西南季風影響，天氣較熱，午後多雷陣雨，吹東南或西南風，風力微弱，局部環流較為顯著，雲量稍少而日照率略高，為氣候較佳（乾爽）之季節；春、冬季受東北季風影響，多吹東北風、北風，風力較強，常為陰雨連綿、低溫多濕，雲霧籠罩之惡劣天氣，為惡劣氣候（濕冷）之季節（3、5、24）。南磺溪流域因高山阻擋東北季風所致，源頭的竹子湖每年十月以後水氣較豐沛，為晨昏多雲霧的濕涼氣候（25）。
根據陽明山國家公園氣象研究資料：臺灣北部大屯火山群的氣溫，全年以一月份為最冷月，七年月份為最熱月（25）；雨量平均約在3,000公釐上下，明顯受東北季風影響，冬季雨量多，夏季雨量少，以每年十月到翌年四月雨量較大（16）；惟據中央氣象局竹子湖氣象站氣候資料統計表（見表一），月平均降雨日數：從十月到翌年三月均在18天以上，而其他月份則低於16天；月平均降雨量：8月份446.0公釐、9月份588.1公釐、10月份837.3公釐、11月份521.9公釐、12月份320.1公釐，而其他月份則低於300公釐。由竹子湖氣象站去（91）年逐日雨量資料（見表二），可知雨量有少量平均、間歇性，是否與近年聖嬰或反聖嬰現象造成暖冬現象有關？本研究參考竹子湖月平均降雨量資料，南磺溪採樣以十月中旬為分界點，之前歸為濕季，之後則屬乾季。
表一：
表二：
本資料僅供參考 單位：公釐
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
日期
1 - 29.5 - T - - 4 3.5 5 - 41 -
2 - 13.5 - - - - - 1 - - 23.5 -
3 - - 5.5 - - 18.5 135 - - - - -
4 - 2 2.5 - - 2 158 1.5 2.5 - - -
5 - 9.5 - - - - - - 46 - - -
6 - - 3.5 - - 18 0.5 2.5 130 2.5 - -
7 - - - - - 8 - 1.5 196 4 - 2.5
8 - 1 - - 1 1 8.5 22 - 27.5 3.5 34
9 - 0.5 - 0.8 - 4 144 14.5 - 0.5 - 3
10 - 8 - - - - 141 - - 19 - -
11 - - - 11.5 - 72 1.5 0.5 - 15.5 - -
12 - - - 7.5 4 11 - - - 0.5 - 19.5
13 - - - - - 13.5 - - - - - -
14 - 3 26 - - - - - 0.5 - - T
15 T 5.5 0.5 T 5 - - - - - - -
16 1 0.5 10 - 1.5 3 - - - - 19 -
17 - - 2.5 1.3 25 6.5 - - 33 - 13.5 T
18 1 - - - - - 6 - 3 4.5 22 -
19 2 7.5 - - - - 0.8 - 25.5 - 36 9
20 6.5 - - - - - - - 1.5 - 13 7
21 1.5 - - - 0.5 - - - 23.5 46 33 9.5
22 - - 3 - 2 - - - 4.5 54.5 25.5 29
23 - - 4 - 11.5 - - - 2.5 18 11.5 1.5
24 6 2.5 15.5 4 - - - - - 27 1.5 5
25 1.5 - 11 1 - - - - 28.5 T - 43.5
26 9.5 - - - - 2 - - 5.5 0.5 - 83.5
27 20 - - - - - - - - - - 76.5
28 33 - - - - - - - - 6.5 3 19
29 6.5 82.5 - - - - T - - 4 6
30 1.5 24.5 - - - - 50 12 1.5 0.5 2.5
31 - - 56.5 9 21.5 - 0.5
總和值 90 83 191 26.1 107 160 607 119 519 228 251 352
註 1 : - 表示沒雨量或 0
註 2 : T 表雨跡
資料來源：http://www.cwb.gov.tw/V4/index.htm
3-2-3：地質環境
臺灣北部大屯山地區有金山斷層及崁腳斷層兩條重要逆斷層通過（如圖三），伴隨火山活動而造成重力斷層帶；在金山斷層東側，另有許多平移斷層、重力斷層等小構造線，提供地熱硫氣噴發管道；由地質學上推斷，硫磺噴氣孔、溫泉活動及換質礦物與這些構造線關係十分密切，主要分佈在北投與金山沿線以東寬約3公里、長約18公里的狹長地帶（27、38、39、42）。由於大屯火山群沿著馬槽、大油坑地區發生陷落，形成一個沉陷火山口，致岩漿沿陷落所成的裂隙上升，而造成的火山常沿陷落地帶邊緣分佈排列，且為多個火山體，噴發產物以大量熔岩流為主。火山活動停止後，此區域地下殘餘熱源雖不足再造成另一次火山噴發作用，但高溫地熱作用，發達的斷層、裂縫，及東北季風帶來豐沛雨水，使此狹長地帶終年溫泉、地熱噴氣不絕（29、37、43、75）。全臺的溫泉分佈，位於火山區的有15處，其中13處分佈在大屯火山群（另2處為龜山島及綠島）（30、54、87），因而此區段溫泉相關業者發展得相當早且密集。
圖三、大屯山地區斷層地質圖（金山斷層及崁腳斷層）
大屯火山地質為火成岩，主要礦物成分包括石英（SiO2）、輝石[（Mg,Fe）SiO3]、長石[（Ca,Na,K）AlSi3O8]、橄欖石[（Mg,Fe）SiO4]及夾雜鐵錳鋁銅等金屬礦類（如圖四）。矽酸鹽類在岩石中最易水解，因此本區溪流水中溶解的矽酸鹽濃度會比其他地質帶（沉積岩、變質岩等）的溪水含量高；而含鐵礦物最易被氧化，故本區大部分溪床岩邊多附著氧化鐵類，而呈現特殊的「黃溪」景象。
圖四：火成岩的物化成分
土壤顆粒間有無數的空隙，隨著土壤溼度之不同，而充滿不同含量的水分與氣體；土壤內的水分中含有溶解之氣體及水溶性有機質、無機鹽類等，故其水分狀態會影響土壤之構造、質地、孔隙分布及通氣性等物理性狀；亦即天水降落至地表，首先會充滿土壤空隙，當土壤中水分達到過飽和狀態時，才會溢出而匯集成地表逕流，流入或滲入溪中而增加溪水水位；水中懸浮粒子會因水流沖力與重力作用，呈現跳躍式搬移現象往下游位移。又當土壤中水分逐漸達到飽和，氣體含量變少，加上微生物分解有機物作用而耗氧，其還原電位降低，使原不溶於水之鐵錳氧化物被還原成可溶性金屬離子而流失。若土壤缺氧，亦會影響植物根部呼吸作用，且有機物在厭氧下分解，會產生甲烷等氣體（33、65）。
南磺溪上游的竹子湖曾是火山熔岩流所造成的閉塞湖，後為砂質凝灰岩層所堆積，地形平坦，土質肥沃，日據時期在此試種蓬萊米（為台灣最早種植蓬萊米處）（9、40）；現今則為夏季蔬菜及海芋等花材產區、觀光農園（附有餐飲）；又周邊山麓有小油坑等數個硫氣孔分布（15），為對溪水水質的影響因素。
南磺溪中游的大磺嘴與雙重溪谷，有許多溫泉露頭及硫氣孔分布，因其噴出硫磺氣體與溫泉水對周圍岩石或礦物具酸腐蝕作用，長期接觸而使岩石產生極大變化，即岩石內原有大部分礦物可能被分解流失，變成質地較鬆散之硫化帶礦物（如硫化鐵含量高色澤偏黑，硫酸鈣、硫酸鎂含量高則色偏白）（39、42、60），此亦即所謂的熱液換質作用（hydrothermal alteration）；故大磺嘴一帶岩質成份中硫酸鈣（CaSO4•2H2O）比例較高，砂岩顏色通常呈白灰色（30、31、48）。
3-3：南磺溪環境現況
南磺溪自大磺嘴以上即屬國家公園範圍，其主、支流均流經溫泉露頭、噴氣孔高分佈區域，如支流陽明溪、松溪等常有溫泉溢流或溫泉廢水排入；而竹子湖地區已成觀光休閒農業區，每逢例假日車水馬龍，遊憩商機無限，現有十數家餐飲店、土雞城開設，隨時有農藥、肥料、飲食業、家庭廢污水等污染物流入溪中；以上均為明顯之污染原因（60、62）。竹子湖地區溪床沉積物、石頭表面多青苔、藻類生長，呈現優養化現象；然而鼎筆橋的溪水迄今為止，外觀清澈、流量仍然穩定，似乎尚無顯現污染情形。臺北市自來水事業處在南磺溪鼎筆橋以北設有自來水淨水廠，逆溪約100公尺處建攔水壩集取溪水，經過濾、混凝、沉澱、消毒等步驟處理後，由供水管線將水配送予消費用戶（約有三百五十戶）（6）。
鼎筆橋以下，雙重溪谷、行義路旁更有為數眾多的溫泉浴池、餐飲店、社區住宅林立，排放廢污水影響水質逐漸嚴重；於天母公園南磺溪旁觀察溪水流況，可見溪床石頭多氧化鐵類沉澱物附著，溪水色澤（微白濁）、氣味（有腐蛋味）均差，時常有有機物浮渣、膜泡（枯枝腐葉、清潔劑肥皂浮泡）。因此，溪水被重覆利用之機會不大，未列為本研究採樣範圍；溪水採樣僅以目前可供利用的南磺溪鼎筆橋上游區段溪水為主。
第四章：研究方法與設備
4-1：儀器設備
4-1-1：現場採樣設備
1.電導儀：conductivity meter（ORION model 122）
2.pH計：pH meter（ORION model 250A）
3.溶氧計：D.O. meter（ORION model 810）
4.溫度計：水銀溫度計（LLOYD''''S REGLSTER QUALITY COMPANY）
5.攜帶式保溫箱：Daiwa Provisor SU-200（保冷12小時以上）
4-1-2：實驗室設備
1.單相感應電動機：型式BSGV 110V 每分鐘轉速1720東元電機股份有限公司
2.真空抽氣pump：TYPE HC S, MEASURED 50 1/min, ULTIMATE PRESSURE 10-4mmHg 合成精機有限公司 ROTARY vacuum pump
3.烘箱：CHERNG HUEI INSTRUMENT CO., LTD.
4.電動天平：AND HM-120 （made in JAPAN）
5.冰箱：冷藏/冷凍 Amana TM series
6.乾燥箱：TYPE DBOXV sanplatec corp.
7.pH meter及電極：Cyberscan pH 1000
8.紫外光和可見光分子吸收光譜儀： JASCO UV/vis spectrophotometer V-530
9.火焰式原子吸收光譜儀： GBC Flame 932AA
10.石墨式原子吸收光譜儀： Hitachi Z-8270
4-2採樣規劃
野外採樣時，溪水以近中央流動水為原則，青磺及白磺溫泉、稀釋或冷卻用水以接近源頭（湯櫃或進水處）為原則。
每次採集水樣時間均以上午進行為原則，以利實驗室檢測之前處理作業。
4-2-1：採樣次數
本研究南磺溪水採樣以九十一年九月份起至九十二年一月止，共計8次；濕季5次：九十一年九月十四日、九月二十一日、十月五日、十月十九日、十一月十六日等，乾季3次：九十一年十一月二十三日、十二月七日、九十二年一月一日。溫泉業者水質檢測項目，每個採樣點採樣2～3次。
十一月以後氣候涼爽，溫泉業者生意興隆，為泡湯旺季；溫泉水源頭及業者採樣以此月份分界，之前歸泡湯淡季。溫泉水源頭及業者採樣點採集水樣，配合衛生行政機構採集、檢測微生物（總生菌數與大腸桿菌數），從九十一年六月起至九十二年一月止，每個採樣點一、二月採樣1次。
4-2-2：採樣地點
1.南磺溪採樣點（見圖二）
依地圖所述之南磺溪流域實地勘查數次，選定竹子湖之頂湖橋邊（測站1）、明園停車場旁（測站2，代表南磺溪上游兩源頭水質），峰頂橋旁（測站3）、雷隱橋下（測站4，代表兩源頭下游水質），鼎筆橋自來水淨水廠上游約50公尺處（測站6，代表合流水質；此水亦被溫泉業者引為灌注生成白磺溫泉或泡湯冷卻用水），陽明山國家公園小隱潭內（測站5，代表支流陽明溪上游水質），紗帽路頂半嶺站牌對面排水道（測站7，代表紗帽山紗帽路沿線彙集山麓流下地水、溫泉廢水之水質；此水有可能被引為灌注生成白磺溫泉或泡湯冷卻水），惇敘商工以西大磺嘴風景區內臺北市自來水事業處興建湯櫃生成白磺溫泉用水之集水池（測站8，代表硫磺谷白磺溫泉生成用水水質），中山樓旁新園一橋下（測站9，代表支流松溪上游水質），菁礜溪上中游富國農場旁水源地（測站10，
水源狀況與鼎筆橋類似，作為相互比對之水質）等10處採樣點（見圖五〜十一）。
圖五、南磺溪採樣地點－頂湖（1）照片及圖
圖六、南磺溪採樣地點－明園（2）照片及圖
圖七、南磺溪採樣地點－峰頂橋（3）、雷隱橋（4）、鼎筆橋（6）照片及圖
圖九、南磺溪採樣地點－頂半嶺（7）照片及圖
圖十、南磺溪採樣地點－大磺嘴（8）照片及圖
圖十一、南磺溪採樣地點－富國農場（10）照片及圖
2.溫泉源頭及業者採樣點（見圖十二）
對地熱谷、硫磺谷與龍鳳谷等三個溫泉主要源頭區及其上、中、下段業者用水採樣：
（1）硫磺谷：採集臺北市自來水事業處於大磺嘴湯櫃內之溫泉水（源頭A）、用水業者上段（A1）、中段（A2）、下段（A3）。
（2）地熱谷：採集源頭管路流下之溫泉水（源頭B）、用水業者上段（B1）、中段（B2）、下段（B3）。
（3）龍鳳谷：採集溫泉露頭固定業者湯櫃內之溫泉水為代表（源頭C）、下游業者上段（C1）、中段（C2、C3）、下段（C4）。
並採集頂北投附近不同泉質（鐵磺）業者溫泉用水（D1、D2、D3），進行比較。
圖十二、溫泉源頭及使用溫泉業者採樣點位置圖
4-3：採樣方法
1.採樣瓶處理（61）
採樣瓶先用蒸餾水清洗三次，裝入10 ﹪HCl後蓋上瓶蓋，置於加熱板加熱70℃約48小時，再用蒸餾水清洗三次後涼乾，編號備用。
2.水樣採集
採樣瓶先用溪水清洗三次，再裝滿溪水水樣，拴緊瓶蓋後放入攜帶式冷藏箱內保存。溫泉水則同前過程採樣後常溫保存。
4-4：檢測分析方法
4-4-1：現場檢測（34）
本研究採樣點現場檢測主要為氣溫、水溫、pH、D.O.（溶氧量）、比導電度等項目。採樣塑膠杯先用溪水（或溫泉水）清洗三次，再裝溪水（或溫泉水）水樣八分滿，以電導儀、pH計、溶氧計、溫度計等測比導電度、水溫、pH、D.O.、氣溫，紀錄之。
4-4-2：水質化學分析（33）
本研究針對在實驗室以 Nuclopore 0.45μm濾膜過濾水樣，檢測項目為懸浮物重量、鹼度（alkalinity），及NO2-、NH4+、PO4-3、Si（OH）4-等營養鹽，Fe、Mn、Zn、Pb等重金屬。
4-4-2-1：水樣前處理（61）
水樣先倒入量筒測體積（初水量），以Nuclopore 0.45μm濾膜真空過濾，測濾過水樣體積（濾過後水量）後，一半裝入500 ml塑膠瓶置冰箱冷藏，另一半添加1 ml 12N HNO3酸化處理，保持pH於1.0以下，供溶解性重金屬分析。
4-4-2-2：懸浮物重量之測定
0.45μm濾膜先置乾燥箱（60 ﹪溼度）乾燥12小時，稱重量（B，即濾膜重），以真空過濾裝置濾過水樣後，將濾膜置乾燥箱（60 ﹪溼度）乾燥乾燥12小時，稱重量（A，即濾膜＋懸浮物重）。
懸浮物重（mg/l）＝（A－B）/ 過濾後水量
4-4-2-3：鹼度（alkalinity）之檢測（75）
（1） 以去離子水配置0.3M之HCl及0.1M之Na2CO3。
（2） 用0.1M Na2CO3以 pH電極滴定HCl，確認其濃度。
（3） 用已知濃度之HCl以pH電極滴定水樣pH值，測定其鹼度，依據滴定前pH及滴定體積計算鹼度值。
鹼度值（meq）＝（avg HCl Conc.）×V / 100×1000
4-4-2-4： NO2-、NH4+、PO4-3、Si（OH）4-等營養鹽檢測（58）（UV/vis spectrophotometer法）：操作條件，見表三。
表三、UV/vis spectrophotometer 紫外光和可見光分子吸收光譜儀 JASCO V-530檢測NO2-、NH4+、PO4-3、Si(OH)4-的操作條件
儀器條件 \ element NO2- NH4+ PO4-3 Si(OH)4-
wavelength（nm） 543 640 885 812
slit width（nm） 2 2 2 2
read time（s） 3 3 3 3
standard A（μM） 0 0 0 0
standard B（μM） 1 20 1 20
standard C（μM） 5 50 5 50
standard D（μM） 10 100 10 100
甲、 水樣NO2-之測定
A. 試劑：
（1）1 g sulfanilamide （4-NH2C6H4SO2NH2）＋10 ml HCl 加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（2）0.1 g N-（1-naphthyl）-ethylenediammonium dichloride （C12H16Cl2N2）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
B.步驟：
（1）配製0、1、2、5、10 μm之標準溶液。
（2）加25 ml之標準溶液及水樣至錐形瓶內。
（3）加1 ml sulfanilamide溶液於錐形瓶內，輕搖使其反應約2～8分鐘。
（4）加1 ml N-（1-naphthyl）-ethylenediammonium dichloride 溶液，輕搖使其反應。
（5）於10分鐘至2小時內測定（溶液呈紫色）。
（6）用波長543 nm紫外光和可見光分子吸收光譜儀（JASCO-530）測定。
（7）樣品分析濃度：由檢量線內插得吸收度C1，NO2-濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
乙、水樣NH4+之測定
A、試劑：
（1）phenol solution：10 g phenol（C6H5OH） ＋ 70 ml ethyl alcohol（C2H5OH）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（2）0.5 g sodium nitroprusside （Na2[Fe（CN）5NO]．2H2O）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（3）鹼性試劑：
20 g trisodium citrate-2-hydrate （C6H5Na3O7．2H2O）＋ 1 g sodium hydroxide （NaOH）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（4）氧化溶液：
鹼性試劑＋漂白水，以體積1：5混合。
B.步驟：
（1）配製0、10、20、50、100 μm之標準溶液。
（2）加25 ml之標準溶液及水樣至錐形瓶內。
（3）加1 ml phenol solution於錐形瓶內，輕搖使其反應。
（4）加1 ml sodium nitroprusside於錐形瓶內，輕搖使其產生反應。
（5）加2.5 ml氧化溶液於錐形瓶內，輕搖使其產生反應，立即用鋁箔紙將瓶口密封。
（6）靜置1.5小時後，溶液呈藍綠色。
（7）用波長640 nm紫外光和可見光分子吸收光譜儀（JASCO-530）測定。
（8）樣品分析濃度：由檢量線內插得吸收度C1，NH4+濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
丙、水樣PO4-3之測定
A、試劑：
（1）3 g ammonium molybdate（（NH4）6Mo7O24．4H2O）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（2）135 ml sulfuric acid （H2SO4）加二次蒸餾水稀釋至 1,000 ml。
（3）0.136 g potassium antimonyl-（Ⅲ）oxide tartrate solution （K（SbO）．C4H4O6）加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（4）5.4 g ascorbic acid加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（5）混合試劑：
ammonium molybdate ＋ sulfuric acid ＋ ascorbic acid ＋ potassium antimonyl-（Ⅲ）oxide tartrate solution 以2：5：2：1之體積混合。
B.步驟：
（1）配製0、1、2、5、10 μm之標準溶液。
（2）加25 ml之標準溶液及水樣至錐形瓶內。
（3）加25 ml之混合試劑至錐形瓶內，輕搖使其產生反應。
（4）靜置30分鐘後，溶液呈藍色。
（5）用波長885 nm紫外光和可見光分子吸收光譜儀（JASCO-530）測定。
（6）樣品分析濃度：由檢量線內插得吸收度C1，PO4-3濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
丁、水樣Si（OH）4-（總矽酸鹽）之測定
A、試劑：
（1）Molybdate試劑：
16.73 ammonium molybdate （（NH4）6Mo7O24．4H2O）加二次蒸餾水稀釋至1,000 ml。
（2）Metol-sulfite試劑：
1.2 g sodium sulfite Na2SO3加二次蒸餾水至80 ml，待溶解後再加入2 g metol （C14H20N2O6S）paramethylaminophenol sulfate完全溶解後，加二次蒸餾水稀釋至100 ml。
（3）草酸試劑：
60 g oxalic acid dihydrate（（COOH）2．2H2O）加二次蒸餾水稀釋至1,000 ml。
（4）硫酸試劑：
280 ml sulfuric acid （H2SO4）加二次蒸餾水稀釋至1,000 ml。
（5）鹽酸試劑：
48 ml HCl（12 N）加二次蒸餾水稀釋至1,000 ml。
（6）Working reagent：
<1> Molybdate working solution：
molybdate試劑 ＋ 鹽酸試劑 ＋ 二次蒸餾水，以1：1：5之體積混合。
<2> Reducing working solution：
metol sulfite試劑 ＋ 草酸試劑 ＋ 硫酸試劑，以1：1：1之體積混合。
B.步驟：
（1）配製0、10、20、50、100 μm之標準溶液。
（2）加25 ml之標準溶液及水樣至錐形瓶內。
（3）每間隔30秒加7 ml Molybdate working solution至錐形瓶內，輕搖使其反應20分鐘。
（4）每間隔30秒再加3 ml Reducing working solution至錐形瓶內，輕搖使其產生反應。
（5）靜置隔夜後（至少12小時），溶液呈深藍色。
（6）用波長812 nm紫外光和可見光分子吸收光譜儀（JASCO-530）測定。
（7）樣品分析濃度：檢量線內插得吸收度C1，Si（OH）4-濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
5.Fe、Mn、Zn、Pb等重金屬檢測（57）（原子吸收光譜儀法）：
甲、火焰式原子吸收光譜儀（Flame GBC 932AA）檢測法：檢測Fe、Mn、Zn等濃度含量較高的重金屬。
（1）標準液配製：用標準溶液 1,00g Fe、Mn、Zn等Riedel-de Haën標準液稀釋配製。
（2）波長設定：Fe 248.3 nm、Mn 279.5 nm、Zn 213.9 nm。
（3）操作條件：見表四。
表四、火焰式原子吸收光譜儀 Flame GBC 932AA檢測Fe 、Mn、 Zn的操作條件
儀器條件 \ element Fe Mn Zn ＃Fe
Lamp current（mA） 7.0 5.0 5.0 7.0
wavelength（nm） 248.3 279.5 213.9 248.3
slit width（nm） 0.2 0.2 0.5 0.2
burner angle 0 0 0 0
fuel（℃） C2H2 C2H2 C2H2 C2H2
read time（s） 3.0 3.0 3.0 5.0
standard A（ppm） 2 0.2 0.1 1.0
standard B（ppm） 5 0.5 0.2 3.0
standard C（ppm） 10 1.0 0.3 5.0
standard D（ppm） 20 2.0 0.5 7.0
standard D（ppm） － － － 9.0
註：＃為windows操作程式測試；其餘為Dbase操作程式測試。
（4）檢量線製備：先以standard測得檢量線（R2＞0.9950），再測水樣；水樣測得濃度（吸收度）若大於最高standard吸收度，則稀釋數倍後再測。
（5）樣品分析濃度：由檢量線內插得吸收度C1，Fe、Mn、Zn等濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
乙、石墨式原子吸收光譜儀（Hitachi Z-8270）檢測法：
（1）標準液配製：用標準溶液 1,00g Mn、Pb等Riedel-de Haën標準液稀釋配製。
（2）modifier（μl）：Mn、Pb加Pd- Mg（10）
（3）操作條件：見表五。
表五、石墨式原子吸收光譜儀 Hitachi Z-8270檢測Fe 、Mn、 Pb的操作條件
儀器條件 \ element Fe Mn Pb
wavelength（nm） 248.3 279.6 283.3
slit width（nm） 0.2 0.4 0.4
ashing temp.（℃） 750 750 900
atomizing temp.（℃） 2400 2300 2650
standard A（ppb） 2.0 2.0 10.0
standard B（ppb） 5.0 5.0 20.0
standard C（ppb） 10.0 10.0 50.0
standard D（ppb） 15.0 20.0 100.0
modifier（μl） Mg（10） Pd- Mg（10） Pd- Mg（10）
Certieied mass conc. ρ（in mg / l） 91.2 ±3.9 37.66 ±0.83 18.15 ±0.64
（4）檢量線製備：先以standard測得檢量線（R2＞0.9950），再測水樣；水樣測得濃度（吸收度）若大於最高standard吸收度，則稀釋數倍後再測。
（5）樣品分析濃度：由檢量線內插得吸收度C1，Mn、Pb等濃度C等於C1乘以稀釋倍數。
4-5：品質管制
l 檢量線製作：每批次樣品應重新製作檢量線，並求其相關係數（R值）。R值應大於或等於0.9950。
l 校正檢測：每10個樣品或每一批次（當每批次樣品少於10個時）至少作一個重複分析（以次高標準樣品），依吸收度求其校正值、校正吸收度，利用檢量線求其濃度。檢測重金屬Mn先以火焰式原子吸收光譜儀偵測，測得濃度太低（≦0）者，再用石墨式原子吸收光譜儀檢測。
4-6：資料整理與分析
本研究使用Microsoft Excel for window 2000進行測定數據的整理分析與製表繪圖，來瞭解南磺溪及北投區溫泉水質特性，與各因素變化之關係探討。
第五章：結果
5-1：南磺溪水質特性
本研究採集南磺溪被用為自來水源之鼎筆橋以北5個點（測站1、2、3、4、6）水樣，被用於或可能被用於生成白磺溫泉之水樣2個點（測站7、8），明顯受溫泉水影響之支流採樣點2個點（測站5、9），及同為自來水源地之比對採樣點1個點（測站10）。依採樣時間、分為濕季與乾季，檢測結果見表六～九；南磺溪源頭區水質變化見圖十三～二十三；各採樣點、採樣時間水質變化見圖二十四～三十三；依採樣性質分別論述。
5-1-1：南磺溪之溪水水質（測站1、2、3、4、6）
（1）採樣點現場檢測結果：
竹子湖兩源頭水系現場檢測由表六、圖十三～十五得知：頂湖溪水之平均pH 6.75（濕季平均6.83、乾季平均6.61）乃受其上游小油坑硫磺噴氣口氣體酸化水所影響（16），低於明園溪水之平均pH 7.22（濕季平均7.23、乾季平均7.21）。而其他採樣點溪水之pH均呈中性微偏鹼性（平均7.08～7.44），故推測係受此區域安山岩及火山碎屑地質特性（屬中性偏基性）（54）所影響。
表六、鼎筆橋以北採樣現場溪水水質檢測結果
地點 採樣月次 天氣 氣溫（℃） 水溫（℃） PH D.O.（mg/l） 導電度(μs/cm) 懸浮物(mg/l)
9109-1 晴 27.0 22.0 6.86 10.47 116.3 0.58
9109-2 晨陰雨後晴 25.0 21.0 6.75 8.90 114.0 1.82
9110-1 晴 29.0 22.4 6.77 10.43 96.7 4.44
9110-2 陰（前夜細雨） 24.0 20.1 6.64 9.65 109.0 6.40
頂湖 9111-1 前夜起細雨 18.5 17.0 7.14 5.74 118.7 15.00
9111-2 陰（前三日細雨） 18.5 17.4 6.10 6.58 114.0 6.67
9112-1 晴 26.0 19.8 6.86 5.67 106.0 4.34
9201-1 陰（前四日細雨） 11.0 14.9 6.88 7.75 100.0 16.49
平均 22.4 19.3 6.75 8.15 109.3 6.97
9109-1 晴 29.0 24.3 7.38 13.47 387.0 0.21
9109-2 晨陰雨後晴 28.0 23.2 7.24 11.03 358.0 0.42
9110-1 晴 28.0 23.8 7.23 10.05 390.0 0.30
9110-2 陰（前夜細雨） 25.0 23.0 7.28 10.35 380.0 2.76
峰頂橋 9111-1 前夜起細雨 21.5 21.0 7.44 7.17 391.0 6.12
9111-2 陰（前三日細雨） 22.5 18.8 7.20 6.32 213.0 3.92
9112-1 晴 26.0 23.2 7.32 5.72 431.0 1.13
9201-1 陰（前四日細雨） 15.0 15.1 7.33 7.58 240.0 23.65
平均 24.4 21.6 7.30 8.96 348.8 4.81
9109-1 晴 28.0 23.3 7.34 13.57 111.1 0.11
9109-2 晨陰雨後晴 24.0 21.3 7.16 9.75 102.0 2.46
9110-1 晴 30.0 24.0 7.28 10.04 91.2 18.40
9110-2 陰（前夜細雨） 22.0 19.8 7.05 9.47 97.0 14.04
明園 9111-1 前夜起細雨 18.5 17.2 7.30 6.49 107.3 16.15
9111-2 陰（前三日細雨） 18.5 17.6 7.25 6.43 100.0 7.83
9112-1 晴 25.0 20.1 7.15 6.35 97.6 1.20
9201-1 陰（前四日細雨） 11.0 14.8 7.24 7.54 98.0 28.26
平均 22.1 19.8 7.22 8.71 100.5 11.06
9109-1 晴 29.0 23.2 7.28 10.35 225.0 0.11
9109-2 晨陰雨後晴 28.0 22.3 7.32 11.98 191.0 0.32
9110-1 晴 29.0 22.3 7.01 10.03 249.0 1.86
9110-2 陰（前夜細雨） 23.0 22.2 6.96 10.93 233.0 3.11
雷隱橋 9111-1 前夜起細雨 22.0 19.3 7.18 6.15 220.0 4.69
9111-2 陰（前三日細雨） 19.5 18.5 7.17 6.52 161.0 0.73
9112-1 晴 26.0 20.7 7.15 6.50 206.0 1.63
9201-1 陰（前四日細雨） 16.0 15.5 6.92 7.44 166.0 63.74
平均 24.1 20.5 7.12 8.74 206.4 9.52
9109-1 晴 32.0 23.7 7.27 9.48 241.0 1.65
9109-2 晨陰雨後晴 27.0 23.4 7.23 13.24 226.0 0.80
9110-1 晴 25.0 22.0 7.39 11.43 221.0 1.41
9110-2 陰（前夜細雨） 24.0 22.8 7.42 11.35 217.0 2.00
鼎筆橋 9111-1 前夜起細雨 21.5 19.6 7.42 6.99 223.0 7.54
9111-2 陰（前三日細雨） 21.5 19.4 7.30 6.48 221.0 7.63
9112-1 晴 27.0 21.9 7.19 6.13 260.0 6.70
9201-1 陰（前四日細雨） 13.0 16.0 6.98 7.78 285.0 8.59
平均 23.9 21.1 7.28 9.11 236.8 4.54
9109-1 晴 30.0 23.2 5.41 11.78 277.0 2.27
9109-2 晨陰雨後晴 24.0 21.4 5.18 8.01 295.0 1.24
9110-1 晴 31.0 23.0 5.15 10.64 301.0 1.77
9110-2 陰（前夜細雨） 23.0 21.2 5.16 9.32 301.0 2.11
富國農場 9111-1 前夜起細雨 20.0 18.1 4.90 8.13 359.0 4.17
9111-2 陰（前三日細雨） 18.0 17.9 5.07 6.29 139.0 1.38
9112-1 晴 21.0 19.2 5.12 6.61 277.0 0.51
9201-1 陰（前四日細雨） 14.0 14.6 5.18 8.02 177.0 13.50
平均 22.6 19.8 5.15 8.60 265.8 3.37
表七、鼎筆橋以北溪水水質檢測結果
地點 採樣月次 NO2-(μM) NH4+(μM) PO4-3(μM) Si(OH)4-(μM) Fe（ppm） Mn（ppm） Zn（ppm） Pb(ppb) PH alkalinity（meq）
9109-1 0.58 4.39 0.30 365 0.31 0.070 0.024 0.04 7.60 0.261
9109-2 0.57 13.04 0.26 346 0.19 0.138 0.034 0.06 6.92 0.132
9110-1 0.30 5.01 0.19 225 0.14 0.084 0.024 0.19 5.65 0.323
9110-2 0.55 3.20 0.11 208 0.22 0.025 0.036 0.36 6.88 0.446
頂湖 9111-1 0.81 0.44 2.12 293 0.24 0.002 0.043 0.66 7.15 0.425
9111-2 0.34 2.34 0.25 293 0.35 0.002 0.063 5.45 7.27 0.225
9112-1 0.62 10.85 8.63 287 0.69 0.002 0.069 8.30 7.27 0.526
9201-1 0.58 5.79 0.92 360 0.12 0.009 0.081 10.66 7.31 0.218
平均 0.54 5.63 1.60 297 0.28 0.042 0.047 3.22 7.01 0.320
9109-1 0.21 7.33 0.88 397 0.27 0.155 0.024 0.03 7.87 1.257
9109-2 0.20 7.36 0.54 461 0.21 0.184 0.034 0.08 7.67 1.121
9110-1 0.16 3.58 0.74 270 0.13 0.168 0.028 0.22 7.54 0.987
9110-2 0.04 7.55 0.83 255 0.15 0.123 0.051 0.42 7.80 1.502
峰頂橋 9111-1 0.11 0.37 1.07 272 0.31 0.064 0.040 0.72 8.01 1.424
9111-2 0.18 0.93 0.41 296 0.05 0.009 0.063 5.59 7.64 0.445
9112-1 0.02 5.06 0.95 298 ＜0.01 0.121 0.070 8.31 8.38 1.696
9201-1 0.17 3.90 0.78 389 0.05 0.064 0.074 8.83 7.74 0.682
平均 0.14 4.51 0.78 330 0.14 0.111 0.048 3.03 7.83 1.139
9109-1 0.82 5.43 1.89 349 0.21 0.035 0.021 0.02 7.46 0.332
9109-2 0.48 17.02 1.73 414 0.20 0.113 0.036 0.07 7.29 0.441
9110-1 0.38 2.96 1.80 219 0.17 0.063 0.030 0.29 6.78 0.368
9110-2 1.03 14.19 1.97 228 0.23 0.019 0.033 0.36 7.20 0.458
明園 9111-1 1.52 4.23 2.86 305 0.22 0.004 0.076 0.69 7.16 0.350
9111-2 0.91 4.11 1.45 330 0.11 0.006 0.060 5.40 7.47 0.301
9112-1 1.10 7.47 1.84 328 0.04 0.003 0.079 8.06 7.35 0.499
9201-1 0.19 8.36 5.66 362 0.03 0.001 0.073 8.58 7.35 0.294
平均 0.80 7.97 2.40 317 0.15 0.030 0.051 2.93 7.26 0.380
9109-1 0.34 4.48 1.93 402 0.08 0.047 0.025 0.02 7.54 0.432
9109-2 0.08 3.65 1.94 341 0.13 0.093 0.033 0.11 7.50 0.518
9110-1 0.03 2.99 1.81 226 0.12 0.051 0.024 0.24 7.15 0.689
9110-2 0.02 1.18 1.89 248 0.11 0.001 0.031 0.46 7.52 0.804
雷隱橋 9111-1 0.06 0.00 1.81 292 0.13 0.006 0.046 0.72 7.58 0.690
9111-2 0.16 0.61 1.40 292 ＜0.01 0.006 0.075 5.74 7.84 0.402
9112-1 0.02 1.60 1.79 314 0.04 0.003 0.069 8.12 8.20 0.688
9201-1 0.17 3.11 1.70 375 ＜0.01 0.003 0.077 8.34 7.66 0.446
平均 0.11 2.20 1.78 311 0.08 0.026 0.047 2.97 7.62 0.584
9109-1 0.14 6.29 1.84 368 0.11 0.066 0.036 0.07 7.48 0.516
9109-2 0.16 3.58 1.09 364 0.12 0.094 0.026 0.17 7.51 0.625
9110-1 0.06 8.73 0.96 239 0.12 0.040 0.027 0.27 6.18 0.663
9110-2 0.06 2.16 2.01 245 0.15 0.001 0.034 0.56 7.02 0.518
鼎筆橋 9111-1 0.11 0.00 1.89 307 0.15 0.006 0.044 0.72 7.76 0.703
9111-2 0.30 2.34 0.88 324 ＜0.01 0.005 0.075 6.36 7.64 0.344
9112-1 0.02 1.89 1.64 258 0.03 0.003 0.071 7.76 8.15 0.664
9201-1 0.47 6.30 0.82 376 0.03 0.065 0.083 9.01 7.51 0.390
平均 0.17 3.91 1.39 310 0.09 0.035 0.050 3.12 7.41 0.553
9109-1 0.05 5.52 0.05 452 0.14 0.332 0.050 0.05 4.98 0.061
9109-2 0.07 3.96 0.12 430 0.12 0.391 0.028 0.19 4.82 0.048
9110-1 0.03 1.97 0.05 255 0.12 0.281 0.028 0.32 4.78 0.019
9110-2 0.01 3.18 0.18 251 0.16 0.229 0.043 0.65 4.59 0.014
富國農場 9111-1 0.11 0.48 0.25 325 0.17 0.281 0.047 0.00 4.84 0.019
9111-2 0.14 1.00 0.20 273 0.40 0.054 0.079 7.70 5.05 0.029
9112-1 0.02 0.93 0.55 314 ＜0.01 0.221 0.083 7.99 5.38 0.027
9201-1 0.15 3.64 0.50 326 ＜0.01 0.140 0.090 9.32 4.92 0.024
平均 0.07 2.59 0.24 328 0.14 0.241 0.056 3.28 4.92 0.030
註：灰色部分代表乾季；白色部分代表濕季。
圖十三、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系pH檢測結果
圖十四、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系D.O.檢測結果
圖十五、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Alkalinity檢測結果
D.O.略有由上游至下游逐漸升高現象，可能是採樣點之間距離較近，以致雖有地形落差（約150公尺）但溶氧作用並不顯著。九十一年九月十四日頂湖（10.47 mg/l）、峰頂橋（13.47 mg/l）之D.O.特別高，但鼎筆橋的測值又下降（9.48 mg/l）。在導電度檢測上則明顯由上游至下游逐漸升高（頂湖平均109.3μs/cm－峰頂橋平均348.8μs/cm；明園平均100.5μs/cm－雷隱橋平均206.4μs/cm），表示溶入溪水中之陰陽離子有逐漸增加情形。而溪水中懸浮物含量關係甚為複雜，水質pH、D.O及腐植質作用等均會影響水中懸浮物、重金屬含量（33、65）；竹子湖地區的農業商業活動（如農業施藥、有機堆肥、餐飲排放有機廢污水等）頻繁，導致溪床上滿佈有機質沉泥、岸邊藻蘚類及禾本科植物茂盛，影響水中有機質懸浮微粒、重金屬之吸附、脫附等搬移作用（59），可能才是影響本區域溪水懸浮物含量之主因。
由表六看出：頂湖、明園兩水系合流於鼎筆橋，溪水混合後pH在7.30附近，乾季與濕季皆相當，與多數潔淨河水之pH（6.5～8 ）並無差別（33、62）；水中D.O.測值（平均9.11 mg/l）高於上游溪水測值（峰頂橋平均8.96 mg/l，雷隱橋平均8.74 mg/l）。導電度測值顯示鼎筆橋導電度（平均236.8μs/cm）受兩水系溪水（峰頂橋平均348.8μs/cm，雷隱橋平均206.4μs/cm）混合效應影響。另鼎筆橋水質與附近同為自來水水源地之富國農場水質比較：平均pH－富國農場溪水5.15＜鼎筆橋溪水7.28，平均導電度（μs/cm）－富國農場溪水265.8＞鼎筆橋溪水236.8；溫泉水pH低，溶質含量高，故推測富國農場溪水（青礜溪）源頭之擎天崗牛奶池（天然白磺池）溫泉水流入、上游業者松園之溫泉廢水排放所致。而平均懸浮物含量（mg/l）－富國農場溪水3.37＜鼎筆橋溪水4.54，可能為富國農場上游之人為污染活動較鼎筆橋上游少之緣故。
由圖十五所示，頂湖溪水Alkalinity測值在0.526 meq以下，而峰頂橋溪水Alkalinity測值在1.696 meq以下；明園溪水Alkalinity測值在0.499 meq以下，而雷隱橋溪水Alkalinity測值在0.804 meq以下；由圖十三得知，頂湖溪水pH較峰頂橋溪水pH低，而明園溪水pH與雷隱橋溪水pH相近（唯有些微個別差異），可見南磺溪溪水的Alkalinity與pH關係十分密切。又溪水因受H2S、H2SO4、溫泉水等影響，以致測得相同之pH，但Alkalinity測值會有差異，例如頂湖溪水九十一年九月十四日、十二月七日pH同為6.86，Alkalinity分別為0.261、0.526 meq，主要是因為溪水受溫泉水、溫泉廢水等滲入影響Alkalinity測值；九月十四日當天（0.5公釐）及十二月七日當天（2.5公釐）雖然下雨（兩者前五日以上均未下雨），其雨勢不足以形成地表逕流，故應與下雨無關連，而作此推測。
（2）溪水水質檢測結果：
由於大屯山區火成岩地質以安山岩（含SiO2約為50～55 ﹪，見圖四）為主，因此南磺溪水中Si（OH）4-濃度，與岩石經風化崩解、水解作用而溶於溪水中有關。又竹子湖地區的人為污染活動影響南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系營養鹽、重金屬等含量，由表七、圖十六～二十三，可知，分別敘述之。
圖十六、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系NO2檢測結果
圖十七、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系NH4＋檢測結果
圖十八、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系PO4-3檢測結果
圖十九、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Si(OH)4-檢測結果
圖二十、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Fe檢測結果
圖二十一、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Mn檢測結果
圖二十二、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Zn檢測結果
圖二十三、南磺溪源頭之頂湖與明園兩水系Pb檢測結果
圖十六顯示：NO2-有從上游向下游遞減現象（濕季、乾季皆同）。明園水系水中NO2-含量變化比頂湖水系含量變化大：明園水系水中NO2-含量最高為九十一年十一月十六日（1.52 ppm）、最低為九十二年一月一日（0.19 ppm），頂湖水系水中NO2-含量最高為九十一年十一月十六日（0.81 ppm）、最低為九十一年十月五日（0.19 ppm）。查表二得知，九十一年十一月十六日雨量19公釐，前四日並無雨跡，故推測採樣日前夜起的細雨或農民噴灑、居民排放水將土壤中的含氮有機分解物沖提至溪水中所致，故NO2-有濃度從上游向下游遞減（稀釋）的現象。而鼎筆橋溪水之NO2-濃度係受明園溪水所影響。
圖十七：NH4+亦有上游向下游遞減現象。明園水系水中NH4+含量的變化比頂湖水系含量大：明園水系水中NH4+含量最高為九十一年九月二十一日（17.02 ppm）、最低為九十一年十月五日（2.96 ppm），頂湖水系水中NH4+含量最高為九十一年九月二十一日（13.04 ppm）、最低為九十一年十一月十六日（0.44 ppm）。表二所示：九十一年九月二十一日雨量23.5公釐，前四日又有1.5至33公釐不等的雨量；九十一年十月十九日雖無雨量，前一日雨量僅4.5公釐，故推測雨水雖有將土壤中含氮有機分解物沖提至溪水現象，但農民噴灑、居民排放水也是影響兩水系溪水營養鹽、重金屬等含量之重要因素；另頂湖下游峰頂橋九十一年九月十四日、十月十九日水中NH4+含量比上游高，可能是有機分解物受溪床腐植沉積物溪附與脫附之搬移作用影響。
圖十八：溪水中PO4-3之測值為上游與下游大致相差不大（測值眾位數在2.0以下），可能係土壤含量中穩定釋出於溪水所致；而頂湖水系九十一年十二月七日、十一月十六日，明園水系九十二年一月一日、十一月十六日，水中PO4-3測值分別為8.63、2.12、5.66、2.86 ppm，高出測值眾位數情形，可能係受農民噴灑藥劑、居民排放含磷廢水之影響。
圖十九：溪水中Si（OH）4-含量，頂湖水系頂湖水中平均含量為297 ppm、峰頂橋水中平均含量為330 ppm，明園水系明園水中平均含量為317 ppm、雷隱橋水中平均含量為311 ppm；合流至鼎筆橋混合後水中平均含量為310 ppm。頂湖溪水pH較低（7以下），水中Si（OH）4-含量稍低，至峰頂橋時pH升高（7以上），水中Si（OH）4-含量升高，但流至鼎筆橋時pH維持7以