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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林明峰
研究生(外文):Ming-Feng Lin
論文名稱:都會區域排水感潮河段水質指數建立之探討-以高雄市愛河為例
論文名稱(外文):The Development of Water Quality Index of the Estuary of Kaohsiung Love River
指導教授:薩支高薩支高引用關係
指導教授(外文):Jay J.G.Sah
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:環境工程與科學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:高雄愛河感潮河段水質指數
外文關鍵詞:Kaohsiung Love RiverEstuaryWater Quality Index
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水體水質指數(WQI)為反應水體中各項水質參數的綜合性影響的數值,依據各項水質參數的品質點數與權重代入特定公式後所得數值,以用來表示河川水質的狀況。本研究第一階段以問卷方式調查民眾對高雄愛河的用途需求及各項水體屬性對水體水質的重要度認知後整理得出,嗅覺感受(4.9分)、視覺感受(4.5分)、致病性(4.2分)及水中生物(3.6分),為民眾認為較重要的水體屬性,並依相對重要性計算出初步權重依序為0.29、0.26、0.24、0.21。本研究第二階段則透過專家學者的認知,來分析各水體屬性所對應的水質參數及其相關性高低,以篩選出各水體屬性其對應的水質參數,經整理選出生化需氧量、溶氧、氨氮、大腸桿菌數及懸浮固體等五項水質參數,以代表各種用水的品質,並計算出此五個參數之權重(wi)依次為0.36、0.23、0.15、0.14、0.12及制定水質參數的點數(qi);訂出高雄愛河水質指數KLWQI = Σ wi qi [A][B];其中[A]為重金屬、農藥係數1.0或0.2,[B]為pH係數,1.0、0.6或0.2;若指數值大於91時為甲類水質(第一級可供游泳),81至90為乙類水質(第二級可供親水活動),61至80為丙類水質及41至60為丁類水質(第三級可供垂釣、泛舟),21至40為戊類水質(第四級可供環境保育),0至20為超戊類水質(第五級水質不良)。
Water Quality Index (WQI) , a non-dimension value has been used to express the complex effects of the water quality parameters and the gradation of water quality , is a aggregation of the water quality ratings and weightings caculated by the modified formula. In this research , in the first stage , the investigations of the needs for Love River of the residents of Kaohsiung city get the important conclusions, These five attributes are the sense of smell (4.9 scores)、visual sense (4.5 scores) 、pathogenesis (4.2 scores) and water-born organism (3.6 scores). Their weightings are 0.29、0.26、0.24、0.21 depending on the relative priority. In the second stage , By the acknowledges of the experts , analyzing the gradation of relativeness and the water quality according to the water attribute , As a result of several selected criteria , five water parameters are finally selected for inclusion within the developed index . They are biochemical oxygen demand (BOD)、dissolved oxygen (DO)、ammonium nitrogen (NH3-N)、coliform groups and suspended solid (SS). They resprent the quality of different water resources, and their weightings (wi) are 0.36、0.23、0.15、0.14、0.12 and water quality ratings (qi) .The modified formula Water Quality Index of Kaohsiung Love River KLWQI = Σ wi qi [A][B] was adopted in this research,[A] means heavy metal、pesticides coefficient 1.0 or 0.2,[B] means pH coefficient 1.0、0.6 or 0.2. If the index value is higher than 91, it indicates the A class water quality ( suitable for swimming). If it is between 81 and 90, it indicates the B class water quality( for waterside activities). 61 to 80 indicates the C class water quality, 41 to 60 indicates the D class water quality( for fishing、boating), 21 to 40 indicates the E class water quality( for environmental protection). If it is less than 20, it indicates the worest water quality .
總 目 錄 頁次
中文摘要 …………………………………………… I
英文摘要 …………………………………………… II
誌謝………………………………………………….. III
總目錄 ……………………………………………… IV
圖目錄 ……………………………………………… VIII
表目錄 ……………………………………………… X
第一章 前 言 ………………………………………….. 1
1.1 研究的背景與動機 ……………………………….. 1
1.2 研究目的 ……………………………………… 2
第二章 文獻回顧 ……………………………………….. 3
2.1 環境指數與指標 ………………………………….. 3
2.1.1 環境指標 ……………………………………. 3
2.1.2 環境指數 ……………………………………. 4
2.1.3 環境指數系統之建構 ………………………. 4
2.2 水質指數的分類 …………………………………. 5
2.2.1 一般河川水質指數 …………………………. 6
2.2.2 特殊用途水質指數 …………………………. 6
2.2.3 規劃用水質指數 ……………………………. 7
2.2.4 統計法水質指數 ……………………………. 7
2.3 河川水質指數的回顧與發展 ……………………. 8
2.3.1 一般河川水質指數 …………………………. 11
2.3.2 河川污染程度分類指數 ……………………. 23
2.3.3 生物指標 ……………………………………. 30
2.4 愛河的背景與特性 ……………………………….. 33
2.4.1 愛河的歷史 …………………………………. 33
2.4.2 愛河的價值與污染整治 …………………….. 36
2.4.3 愛河水理特性及水質背景 ………………….. 38
2.5 民眾參與 …………………………………………… 41
2.5.1 民眾參與的概念 ……………………………… 41
2.5.2 民眾參與的重要性 …………………………… 42
2.5.3 民眾參與的現況與限制 ……………………… 42
2.5.4 愛河的民眾參與 ………………………………. 43
2.6 環境品質的知覺性評估 …………………………… 43
2.7愛河水質指數建置的重要性 ……………………… 44
第三章 研究方法與步驟 …………………………………. 46
3.1愛河水質趨勢分析與評估 ………………………… 46
3.1.1 愛河現況與監測 …………………………….. 46
3.1.2 水質趨勢評估方法 ………………………….. 47
3.2 水質指數建立的步驟 …………………………….. 50
3.2.1 水質參數的選擇 ………………………………. 50
3.2.2 水質參數權重的決定 …………………………. 53
3.2.3 水質點數的制定 ………………………………. 54
3.2.4. 水質指數計算公式的決定 ………………….. 55
3.3 民眾問卷設計與調查方法 ………………………… 55
3.3.1民眾問卷內容設計 …………………………….. 56
3.3.2抽樣方式 ……………………………………….. 56
3.3.3調查執行 ………………………………………… 58
3.4 專家問卷設計與調查方法 …………………………. 59
第四章 愛河水質趨勢分析與評估 ……………………….. 60
4.1 愛河現況說明 ……………………………………… 60
4.1.1 愛河流域 ………………………………………. 60
4.1.2 愛河水質監測 …………………………………. 60
4.2 歷年水質趨勢分析 ………………………………… 62
4.2.1 時間序列分析 …………………………………. 62
4.2.2 水體用途分類 …………………………………. 71
4.2.3 河川污染指數(RPI)法 ………………………. 73
4.2.4 水質指數(WQI)法 ……………………………. 76
4.3 水質綜合評估 …………………………………….. 78
第五章 愛河水質指數的建立 ………………………….. 80
5.1民眾問卷調查結果分析 …………………………… 80
5.1.1 受訪民眾基本資料分析 ……………………… 80
5.1.2 受訪民眾最近一年到過愛河的次數 ………… 84
5.1.3 受訪民眾對愛河水體水質認知 ………………… 85
5.1.4 受訪民眾對愛河水體現況用途的認知 ……… 86
5.1.5 受訪民眾對愛河水體用途需求認知 …………… 87
5.1.6 受訪民眾對愛河水質屬性的認知 ……………… 89
5.2.專家學者的意見調查分析 ………………………….. 90
5.2.1 專家學者對水體屬性與水體用途重要性認知 . 90
5.2.2 專家學者對水體屬性與水質參數認知 ……… 92
5.3 水質參數的選擇 …………………………………… 93
5.3.1 水質屬性的轉換 ……………………………….. 94
5.3.2 高雄愛河水質指數的水質參數說明 ……….… 95
5.4.水質指數參數權重的決定 ………………………… 97
5.5 水質指標參數水質點數的制定 …………………… 98
5.5.1 溶氧水質點數的制定………………………….. 100
5.5.2 生化需氧量水質點數的制定 ……………..… 101
5.5.3 氨氮水質點數的制定 …………………….… 102
5.5.4 大腸桿菌群水質點數的制定 …………….… 103
5.5.5 懸浮固體水質點數的制定 ……………….… 104
5.6 水質指數計算公式的決定 …………………….… 105
5.7 高雄愛河水質指數的比較與應用 …………….… 106
第六章 結論與建議 ………………………………….….. 109
6.1結論 …………………………………………………. 109
6.2建議 ………………………………………………… 110
第七章 參考文獻 ……………………………………….. 111
附錄
作者簡介
圖 目 錄
圖2-1 愛河流域示意圖………………………………… 35
圖2-2 愛河感潮河段污水排入時水體分層現象示意圖 39
圖2-2 高雄愛河水質指數(KLWQI)的建立流程…... 51
圖4-1 愛河子集水區及監測點位置圖…………………. 61
圖4-2 愛河歷年水質溶氧監測結果……………………. 63
圖4-3 愛河各測站水質溶氧監測結果…………………. 64
圖4-4 愛河歷年水質生化需氧量監測結果……………. 65
圖4-5 愛河各測站水質生化需氧量監測結果…………. 66
圖4-6 愛河歷年水質氨氮監測結果……………………. 67
圖4-7 愛河各測站水質氨氮監測結果…………………. 68
圖4-8 愛河歷年水質懸浮固體量監測結果……………. 69
圖4-9 愛河各測站水質懸浮固體量監測結果………….. 70
圖4-10 各測站歷年之月達成次數統計…………………. 72
圖4-11 各測站各月平均RPI值…………………………. 74
圖4-12 各測站各月平均WQI值…………………………76
圖4-13 各月份降雨量與水質達成率、RPI、WQI………….. 78
圖5-1 受訪民眾最近一年到過愛河的次數圖……………….... 83
圖5-2 高雄愛河歷年KLWQI和NCKUWQI水質指數比較圖107
表 目 錄
表2-1 國外河川水質指標彙整表……………………… 09
表2-2 國內河川水質指標發展及應用彙整表 ………. 10
表2-3 Horton 指數水質點數表……………………….. 13
表2-4 溫氏WQI值範圍之水體用途說明…….………. 20
表2-5 台灣歐陽氏指數水質分類等級表……..………. 21
表2-6 二階段指數建立建立方法圖示………...………. 22
表2-7 Prati指數之水質分類表………………………. 24
表2-8 Ross 指數水質點數表…………………………. 26
表 2-9 BOD5/DO河川污染程度分類……………………. 28
表2-10台灣河川污染分類指數之水質分級表………… 30
表3-1 高雄愛河水質指數參數選擇方式……………….. 52
表4-1 地面水體分類及水質標準 ……………………… 71
表4-2 河川污染程度分類表…………………………….. 74
表4-3 WQI值範圍之水體用途說明……………………. 77
表5-1 受訪民眾基本資料次數分配表………………….. 82
表5-2 民眾對愛河水體水質認知………………………. 84
表5-3 民眾對愛河水體現況用途的認知………………. 86
表5-4 民眾對愛河水體用途需求認知…………………. 87
表5-5 民眾對愛河水質屬性的認知……………………. 89
表5-6 專家學者對水體屬性與水體用途重要性認知…. 90
表5-7 專家學者對水體屬性與水質參數認知…………. 92
表5-8 水質參數權重決定方式 ………………………... 97
表5-9 水質指數值之範圍及適用用途 ………………… 98
表5-10 溶氧水質點數表 ………………………………… 99
表5-11 生化需氧量水質點數表 ………………………… 100
表5-12 氨氮水質點數表 ………………………………… 101
表5-13 大腸桿菌群水質點數表 ………………………… 102
表5-14 懸浮固體水質點數表 …………………………… 103
表5-15 KLWQI和NCKUWQI水質指數比較 ………..... 105
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