臺灣博碩士論文加值系統

本研究選擇以高雄縣大樹鄉高屏溪右岸舊鐵橋人工濕地為研究場址，該河川沿岸綠地及堤岸曾遭受垃圾傾倒及人為種植農作物的破壞，且該區竹寮溪生活污水及永豐餘紙漿廠排水直接匯入高屏溪，增加高屏溪水質的污染負荷，亦相對影響到附近自來水公司澄清湖取水道及曹公圳灌溉用水質。政府為恢復高屏溪原有潔淨之面貌，因而利用該區高灘地規劃為綠美化、自然生態保護區、實驗性濕地公園等目標。
本區濕地淨化水質原理主要是經過沈降減少水中懸浮物質，以及水生植物根系的吸附養分後，水質漸漸清澈乾淨。經由10個月週期性的採樣濕地入、出口分析結果發現，以香蒲、蘆葦淺水草澤沈澱淨水功能的A1~A4池，懸浮固體(SS)、總磷(TP)、生化需氧量(BOD)及化學需氧量(COD)最為明顯，削減率分別為23.36%、18.26%、22.07%及22.92%，葉綠素a則上升了28.41%。而在各水池的水中重金屬的濃度趨勢中，以A系統的銅(Cu)及B系統的鉻(Cr)削減率最高，分別為67.61%及85%，明確顯示濕地有助於水質淨化之成效。另外，在採樣底泥分析發現，底泥中重金屬皆在水池前段有沈澱現象，而質地則由砂土慢慢轉變為砂壤土甚至壤土。其他營養鹽如有機質、有效磷或者部份陰、陽離子，則在各個水池濃度呈現上下起伏的現象，其餘則呈現平緩的趨勢。
本研究目的針對人工濕地對於生活污水及工業廢水淨化水質效果，評估濕池所能達到之去除效率。可提供日後主管機關對於高屏溪兩岸支流及全國各河川之非點源性污染，利用河川高灘地進行人工濕地淨水、環境景觀復育及計畫生態保育推展工作做為參考。

The constructed wetland on the right bank of the Kaoping River in Da-Shu Village, Kaohsiung County, is selected as the research target in this study. An old iron bridge is used to be located on the wetland. The green land, along the river and the dike of the river, was once seriously damaged by the dumping of garbage and destroyed by growing artificial agriculture crops. Both the domestic runoff from the Chu-lia Stream and the industrial runoff from the Yuen Foong Yu(YFY) paper pulp factory are directly discharged to the Kaoping River. Furthermore, the discharge has elevated the pollutant burden on the Kaoping River; on the other side, it has affected not only the water quality of the Chen-Ching Lake, in taking point operated by the Taiwan Water Corporation, but also the irrigation quality of the Tsao-jiin Canal. To recover the original clean condition in Kaoping River, the government has been utilizing the river highland beach by establishing a green land, a natural conservation area, and an experimental wetland park.
The water of this wetland has been purified through reducing suspension in the water and absorbing nutrient salt by the roots of the aquatic plants. For monitoring the parameters, the water was sampled and analyzed from the entry and the exit of wetland every two months on a ten-month base. According to the analytical data, the purification functions of the A1 to A4 ponds are the best. In those ponds, the plants growing in the shallow water such as cattail and reeds have helped to deposit and purify water. The SS, TP, BOD and COD are reduced by 23.36%, 18.26%, 22.07% and 22.92% respectively. Above reduction rates are the most obvious ones among all the experimental ponds. Moreover, the level of “chlorophyll-a” in the ponds is increased by 28.48%. However, the heavy metal levels, especially the system copper (Cu) and system B chromium (Cr), in individual pond are reduced up to 67.61% and 85%, which have indicated clearly the efficiency of wetland purification procedures.
In addition, from the sample sediment analysis, the heavy metals in the sediment have precipitation at the front part of the pool and textural have shifted slowly from sand to sandy loam or even loam. Nutrition likes organic matter, available phosphorus or parts of anion and cation in their individual pool have oscillation on the consistency, the others appear to be flat.
The study has focused on the purification efficiency of the constructed wetland from the domestic runoff and industrial runoff, and evaluated the elimination rates of the pollutants. The result can be a valuable reference for the government in evaluating the non-point pollution for the river highland beach. In the future, the water purification constructed wetland in the river highland beach can be adopted by the government in promoting the non-point pollution, restoring the landscape, and conserving ecology on both banks of the Kaoping River or other rivers.

中文摘要 I
英文摘要 III
誌謝 V
目錄 VI
表目錄 X
圖目錄 XI
第一章 前言 13
1.1研究動機 13
1.2 研究目的 14
第二章 文獻回顧 17
2.1 濕地的定義 17
2.2人工濕地的功能與種類 17
2.2.1濕地的功能 17
2.2.2 濕地的種類 19
2.3 濕地中污染物之去除機制 21
2.3.1 氮在濕地裡的轉換方式 24
2.3.2 磷在濕地裡的轉換方式 26
2.3.3 硫在濕地裡的轉換方式 28
2.3.4 鐵及錳的轉換 30
2.4 濕地水生植物的根區作用 31
2.5水文條件對濕地的影響 32
2.5.1 水文條件與濕地土壤環境的關係 33
2.5.2 本研究場址人工濕地系統規劃 34
2.6 濕地土壤 34
2.6.1 濕地土壤種類及其定義 35
2.6.2 底泥中質地、土壤鹽度、酸鹼值的影響 38
2.6.3 底泥中交換性陽離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+ 39
2.6.4 底泥中飽和抽出陰離子F-、Cl-、NO3-、SO42- 40
2.6.5底泥中全氮、有機質及有效態磷 41
2.6.6 濕地土壤中有機土的影響 43
2.7研究背景 44
2.7.1 高屏溪人工濕地內常見之水生植物 45
第三章 材料與方法 47
3.1 實驗設計: 47
3.2 採樣及分析項目: 47
3.2.1 水樣採樣及量測點: 47
3.2.2 底泥採樣點: 48
3.2.3 採樣周期: 48
3.3 實驗設備 49
3.3.1 現場儀器設備: 49
3.3.2 實驗室儀器設備: 49
3.4步驟與方法: 50
3.4.1 水質部份 50
3.4.2 水中重金屬 50
3.4.3 底泥重金屬 50
3.4.4 底泥土壤基本分析 51
第四章 結果與討論 52
4.1水質分析結果之探討 52
4.1.1 水中物理性參數之變化 52
4.1.2 水質指標之進、出流水變化 55
4.1.3 葉綠素a之進、出流水變化 55
4.1.4 陰離子之進、出流水變化 58
4.1.5 陽離子之進、出流水變化 60
4.1.6 濕地系統各項指標削減率之探討 63
4.1.7 濕地水中陰、陽離子濃度相關性分析 66
4.2水中重金屬分析結果之探討 75
4.3 濕地底泥分析結果之探討 76
4.3.1 底泥重金屬 80
4.3.2 底泥中交換性陽離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+ 83
4.3.3 底泥飽和抽出陰離子F-、Cl-、NO3-、SO42- 83
4.3.4 底泥的質地與物理性參數 84
4.3.5 底泥全氮、有機質及有效態磷 85
第五章 結論與建議 88
5.1 結論 88
5.2 建議 90
參考文獻 91
作者簡介 109

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