臺灣博碩士論文加值系統

水庫是台灣地區飲用水之最主要來源，因此水庫水質優養化問題日漸顯示出其嚴重性，台灣本島地區二十座主要供水水庫約有ㄧ半之水庫曾發生優養化，且四成以上之水庫，一年之中約有半年時間是處於優養化狀態；而離島地區二十三座水庫之卡爾森優養指數顯示幾乎所有水庫皆呈現優養狀態，水質污染相當嚴重，這已充份顯示國內水庫優養化情形已相當惡化。在大高雄地區有澄清湖、鳳山及阿公店三座水庫，其中阿公店水庫因長期淤積，近年水庫進行疏濬整治工程，故未進行水質監測，而改善工程已於2006年完成並重新啟用。目前主要利用之水源為澄清湖及鳳山水庫，但這二個水庫歷年均是台灣地區水質優養化最嚴重之水庫，由於評估水質優養化之指標方法甚多，本文以單一指標法及多變數指標法針對澄清湖水質優養化判別進行結果比較；並分析台灣地區北、中及南部歷年水庫水質數據，結果顯示水庫之優養化程度有呈現愈往南部愈惡化之趨勢，水質優養化常常會造成藻類快速增長，甚至大量分布形成藻華現象，國內優養化水庫出現之藻類多以藍綠細菌（Cyanobacteria）為主，特別是最常發現之微囊藻（Microcystis），其不僅產生異臭味，亦會釋放出藻毒素，危及飲用水的安全並影響水體的正常用途。優養化之防治策略，可考慮削減水庫集水區外部營養鹽之負荷量、控制水庫內部營養鹽之負荷量、抑制水庫內藻類生長及水庫底部供氧曝氣等措施著手，並定期監測各水庫水質之變化。

Reservoirs are the main drinking water sources in Taiwan. However, about half of 23 reservoirs suffer the eutrophication problems based on the calculated Carlson’s TSI indexes for them. Thus, the reservoir water is seriously polluted. Chen-Ching Lake Reservoir, Fengshan Reservoir, and A-Kong-Tien Reservoir are three major reservoirs that supply water for the domestic, industrial, and agricultural uses in the Kaohsiung area. Due to the long-term sediment deposition at A-Kong-Tien Reservoir, a sediment dredge system is under construction at this reservoir. Thus, only Chen-Ching Lake Reservoir and Fengshan Reservoir play the most important roles in water supply at this moment. However, both Chen-Ching Lake Reservoir and Fengshan Reservoir are in the list of the most eutrophized reservoirs. There are several ways to evaluate the status of eutrophication of reservoirs. The single-index method and multi-variable modeling method are two of the most commonly methods for water quality analysis and eutrophication evaluation for the reservoirs in Taiwan. Based on the analytical results from previous studies, eutrophication results in the fast growing of seaweeds and they spread and cover the whole water bodies, which is called algal bloom. The type of seaweed causing eutrophication in Taiwan reservoirs are mainly Cyanobacteria, especially the commonly found Microcystis. They can not only cause some foul smells but release toxins into the water bodies. That endangers the safety of drinking water and affects the normal water usage. To prevent eutrophication, the nutrients loadings outside and inside of the reservoir areas must be reduced and controlled, which can effectively prohibit the growth of seaweeds. An air-pumping system can also be built for the same purpose. Regular water quality inspection should be carried out to monitor the fluctuation of water quality.

＊ 目錄 ＊
內 容 頁 次
中文摘要 I
Abstract II
＊ 目錄 ＊ III
＊ 表目錄 ＊ V
＊ 圖目錄 ＊ VI
第一章 前言 1
第二章 文獻回顧 3
2.1水庫之定義 3
2.2 優養化的定義 4
2.3 優養化之成因、污染形式與影響 9
2.3.1成因 9
2.3.2 污染形式 12
2.3.3 影響 15
2.5 水庫優養化之評估方法 17
2.5.1定性評估法 17
2.5.2定量評估法 17
2.6 水庫藻華現象之探討 43
2.6.1 藻華（Algal bloom）之定義 43
2.6.2 藻華對水環境之危害性 43
2.6.3 藻華對人體健康之危害性 44
第三章 國內水庫優養化問題與水質影響因子 41
3.1 北區水庫 44
3.2 中區水庫 46
3.3 南區水庫 49
3.4 離島水庫 57
第四章 水庫優養化防治策略 60
4.1 水庫集水區外部營養鹽負荷量削減 60
4.2 水庫內部營養鹽負荷量控制 65
4.3 水庫內抑制藻類生長 66
4.4 曝氣及強制水體擾動等措施 68
4.5 優養化改善方法評估 70
第五章 實例探討 71
5.1地理位置及人文背景 72
5.2 水源水質現況 74
5.3水質優養化之探討 75
5.3.1 優養化現況 75
5.3.2 水質污染來源 86
第六章 結論與建議 95
6.1 結論 95
6.2 建議 95
參考文獻 97
附錄 水庫優養化之相關法規
＊ 表目錄 ＊
內 容 頁 次
表2.1 OECD 單一參數判定優養化之標準 18
表2.2 Carlson 單一參數判定優養化之標準 18
表2.3 U.S. EPA單一參數判定優養化之標準 19
表2.4 環保署制定之湖泊水質標準 19
表2.5 國內各種優養化程度水庫中常出現的主要藻種 41
表2-6 曾發生藍綠藻華事件之國家 46
表 3.1 北區主要水庫簡介 45
表 3-2 北區主要水庫水質優養變化情況 45
表 3.3 北區主要水庫水質優養指數分佈 45
表 3.4 中區主要水庫簡介 48
表 3.5 中區主要水庫水質優養化程度 48
表 3.6 中區主要水庫水質優養指數分佈 49
表 3.7 南區主要水庫簡介 51
表 3.8 南區主要水庫水質優養變化情況 52
表 3.9 南區主要水庫水質優養指數分佈 52
表 3.10 台灣本島主要水庫水質優養指數分佈彙整表 54
表3.12 離島地區23 座水庫卡爾森指數之比較 57
表3.13 離島地區水庫近四年水質優養指數分佈百分比 58
表4.1 結構性BMPs去除能力比較 63
表5.1 澄清湖水庫遊憩人數 72
表5.2 澄清湖水庫集水區各土地利用類型統計表 72
表5.3澄清湖水庫基本資料 73
表5.4 澄清湖水中可能會引起臭味問題之藻類 75
表5.5 澄清湖水庫每季之水質監測值 76
表5.5 澄清湖水庫每季之水質監測值（續） 77
表5.6以單一參數指標法比較優養化情形 83
表5.7 多變數指標法CTSI 與NCTSI評定結果 85
表5.8高屏溪流域污染整治歷程及現階段計畫 90
表5.9 澄清湖歷年水質改善及底泥性質調查、清除規劃成果 91


＊ 圖目錄 ＊
內 容 頁 次
圖2.1微星鼓藻（Micrasteruas） 5
圖2.2棋盤藻（Merismopedia tenuis） 6
圖2.3團藻（Volvox sp.） 6
圖2.4普通等片藻 7
圖2.5柵藻 8
圖2.6曼尼小環藻 8
圖2.7空球藻 9
圖2.8水域生態系水質優養化的動態流程 10
圖2.9天然性與人為性優養化過程之比較 12
圖3.1台灣本島地區重要水庫位置圖 41
圖3.2澎湖縣水庫位置圖 42
圖3.3金門縣水庫位置圖 42
圖3.4連江縣水庫位置圖 43
圖3.5台灣本島北區主要水庫水質優養程度分析圖 46
圖3.6台灣本島中區主要水庫水質優養程度分析圖 49
圖3.7台灣本島南區主要水庫水質優養程度分析圖 53
圖3.8台灣本島近10年主要水庫水質平均優養程度 54
圖3.9台灣本島主要水庫水質營養狀態 55
圖3.10台灣本島主要水庫北、中、南三區優養化水庫數目百分比 56
圖3.11 離島地區水庫水質優養程度分析 58
圖4.1 夏季打入氧氣方式 69
圖4.2 冬季打入氣體方式 69
圖5.1 全省水庫歷年優養化狀態 71
圖5.2澄清湖水庫地理位置圖 73
圖5.3 環保署澄清湖水庫水質監測站 74
圖5.4 澄清湖水庫卡爾森指數值變化 78
圖5.5 澄清湖水庫總磷濃度變化 78
圖5.6 澄清湖水庫透明度變化 79
圖5.7 澄清湖水庫葉綠素-a濃度變化 79
圖5.8 澄清湖水庫氮化合物濃度變化 80
圖5.9澄清湖水庫之葉綠素-a、總磷及總氮變化趨勢 80
圖5.10 澄清湖水庫之總磷變化趨勢 81
圖5.11澄清湖水庫之透明度變化趨勢 81
圖5.12澄清湖水庫之葉綠素-a變化趨勢 82
圖5.13 高屏溪水資源利用情形 87
圖5.14 進水前之曝氣循環系統 92
圖5.16澄清湖曝氣區及空壓機站配置圖 93
圖5.17澄清湖竣泥抽沙作業 94

Lee and Jones, OECD, 2006, A Brief Treatise on Eutrophication, Soil & Water Conservation Society of Metro Halifax.
Advanced Treatment for Eutrophic Source Water, Jour.AWWA,94:12:96-108(2002).
Carmichael W. W., 2001, Assessment of Blue-Green algal Toxins in Raw and Finished Drinking Water, AWWA Research Foundation.
Cloern, J.E.,2001, Our evolving conceptual model of the coastal eutrophication problem.
Woliver, Joe., 2002, Groundwater Polution Primer.
Lee, G. F. and Jones-Lee, A., 2004, “Assessing the Water Quality Impacts of Phosphorus in Runoff from Agricultural Lands,”In: Hall, W. L. and Robarge, W. P. (eds),Environmental Impact of Fertilizer on Soil and Water. American Chemical Society Symposium Series 872. Oxford University Press, Cary, NC, pp.207-219.
Eutrophication,2006/12/28, http://www.btnep.org/pages/eutrophication1.html
Kapitain, J. 2002. Ontario''s Sewage Treatment Plants and their effect on the Environment
Klaff, J. 2002. Limnology. Prentice-Hall, Inc. New Jersey
Kumazawa K. 2002. Nitrogen fertilization and nitrate pollution in groundwater in Japan: Present status and measures for sustainable agriculture. Nutrient Cycling in Agroecosystems 63:129-137.
Kuusemets, V. and Mander, Ü., 1999, Ecotechnological measures to control nutrient losses from catchments. Wat. Sci. Tech. 40 (10), 195 – 202.
Lai,W.L., Yeh, H.H., Tseng, I.C., Lin, T.F., Chen, J.J., Wang, C.T.,2002, “Conventional versus Advanced Treatment for Eutrophic Source Water”, Jour.AWWA,94:12:96-108.
Microsoft Encarta, 2001. "Water Pollution."
Mitsch W. J. and Jørgensen S. E., 2004, Ecological engineering and Ecosystem Restoration, John Wiley &Sons, Inc.
Muir, Patricia. 2001.” Eutrophication.”
Ohioline. 2002/10/15, "How can Nitrates be reduced or removed from our water?" http://ohioline.osu.edu/b744/b744_effects.html.
Paul Tett, 2002, “Eutrophication and Harmful Algal Blooms. “
Raike A., O.P. Pietilainen, S. Rekolainen, P. Kauppila, H. Pitkanen, J. Niemi, A. Raateland, J. Vuorenmaa. 2003. Trends of phosphorus, nitrogen, and chlorophyll a concentrations in Finnish rivers and lakes in 1975-2000. The Science of the Total Environment 310:47-59.
Smith, V.H., G.D. Tilman, and J.C. Nekola , 1999, "Eutrophication: impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems". Environmental Pollution 100: 179-196.
Chart courtesy Pew Trusts, 2006, The Eutrophication Process.
Coastal Environmental/PBS&J, Inc., 1998, The Lake Tarpon Drainage Basin Management Plan.
United Nations Environment Programme, 2006/12/28, http://www.grida.no/
Woliver, Joe. 2002, "Groundwater Polution Primer." http://www.cee.vt.edu/program_areas/environmental/teach/gwprimer/swine/swine.html .
Yen, H.K., Lin, T.F., Tseng, I.C., Tung, S.C., Hsu, P.C., 2004, Occurrence of Algal Toxins and Odorants in Two Reservoirs in South Taiwan, The 10th International Drinking Water Quality Management and Treatment Technology, Taipei, Taiwan.
Urmap你的地圖網，2007/04/18，http://www.urmap.com/
丁昭義、陳信雄，1981，梨山果園施用之農藥對德基水庫下游水質之影響，中
華林學季刊 12（2），1 – 9頁。
中華日報社論，2006，正視水庫快速優養化危機。
中華民國環境工程學會，2000，環境微生物。
王冰潔、陳鎮東，1988，水庫優養化，中山大學海洋地質所。
王怡諭、陳奕宏，2004，水庫優養化，台灣大學。
王素蘭，2004，溼地植物淨化污水效能之研究。
王敏昭，2005，台灣水資源與議題分析。
台北翡翠水庫管理局，2005，水資源保育。
台灣省自來水公司，1995，澄清湖曝氣工程效益評估。
台灣省自來水公司，1999，澄清湖高級淨水處理模型廠試驗研究（第一年）。
台灣省自來水公司，2001，澄清湖高級淨水處理模型廠試驗研究（第二年）。
台灣省自來水公司，2002，高雄地區給水系統水質惡化原因之探討。
台灣省自來水公司，2005，大高雄地區來水水質提升之調查研究（第二年）。
台灣省自來水公司，2007/2/2，http://www.water.gov.tw/00home/home.asp
台灣環境資訊協會，2005，我們的島-拯救台灣。
國立臺灣海洋大學河海工程研究所，2002，中華民國台灣地區水庫水壩資料
集。
交通部觀光局，2007/2/2，http://taiwan.net.tw/lan/Cht/search/index.asp
地球環境概論－4.3水污染，2006/11/11，http://ceiba.cc.ntu.edu.tw/earth/ch4/sec4-3.htm
行政院環保署，1991，環境保護ㄅㄆㄇ 四版。
行政院環保署，1998，飲用水水源與水質標準之綜合檢討及澄清湖給水場水質改善評估，EPA-87-J1-02-03-07。
行政院環保署，2005，以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫，EPA-94-U1G1-02-102。
行政院環保署，2005，以生態工法去除水庫集水區營養鹽研究計畫，EPA-94-U1G1-02-103。
行政院環保署，2006，高屏溪集水區土壤侵蝕對水質影響分析與濁度控制
策略研擬，EPA-95-G103-02-230。
行政院環保署，2006，環境水質監測年報(民國94年1至12月)水庫水質篇。
行政院環保署，http://www.epa.gov.tw/main/index.asp
行政院環境保護署，2003，台灣地區水庫浮游藻類。
行政院環境保護署，2005，環境水質監測年報。
吳亞行，2005，澄清湖高級淨水場第一年操作成果介紹，環保雙月刊，第29期。
吳先琪，1991，水庫污染的禍首－優養對水質的影響，科學月刊第22卷第 8
期。
吳俊宗，2005，藻類與水質。
吳俊宗，2006，藻毒與飲用水，中央研究院週報，第1068期。
吳俊宗，2006/12/28，海洋初級生產力，http://www.sinica.edu.tw/as/weekly/87/693/09.txt
吳俊宗、高麗珠、黃文亞，2000，翡翠水庫浮游藻與水質關係之研究（Ⅴ）。台北翡翠水庫管理局研究報告，第139頁。
宋仁元、沈大年，2006，提高供水水質保障供水安全（北京）。
李建中、胡思聰、李至倫，2003，水資源保育政策之研究，財團法人國家政策研究基金會
沈兆祥，2006，常見除藻方法的比較，中國水星。
林財富，2007，飲用水水源及水質中產毒藻種及藻類毒素研究。
林新沛，2006，當代台灣水資源問題，國立中山大學公共事務研究所教授。
屏東縣政府，2006，屏東縣統計要覽（2005），第十章，第 56 期。
洪慧鈞、陳秀卿、曾昭桓，2002，水庫優養化評估指標與優養化水體三鹵甲
烷生成潛勢之探討，2002年環境分析化學研討會論文摘要第47頁。
洗衣粉與優養化，2006/3/16，http://gaia.org.tw/main/life/c991002.htm
荊樹人，2000，水壩與水庫中顆粒的去除，嘉南藥理學院環境工程衛生系。
高雄縣政府，2006，高雄縣統計要覽（2005），第十章，第 56 期。
高雄縣環保局，1999，高屏溪飲用水水質保護計畫。
高雄縣環保局，2006，高屏溪水污染稽查管制暨重要河川水質監測計畫。
陳韻如，2006/12/28，自然危機-水質優養化， bc.zo.ntu.edu.tw/article/004.pdf
陳鎮東，1998，水庫持續優養化，海洋台灣雙月刊，第 10 期。
曾四恭、吳先琪，1988，德基水庫水質優養化改善對策研究，《環境工程研究
報告》No.191，國立台灣大學環境工程學研究所。
楊州斌，2005，台灣水資源利用與水庫水質。
詹智全、陳秀卿、曾昭桓 (2001)，國內水庫、湖泊優養化評估因子及其相關
性之分析研究，2001年環境分析化學研討會論文摘要第26頁。
溫清光，2000，高雄地區水源水質改善對策，國立成功大學環境工程學研究
所。
溫清光，2005，台灣飲用水水源水質評估，國立成功大學環境工程學研究所。
經濟部，2001，水庫集水區保育整體計畫。
經濟部水資源局，1997，水資源政策白皮書。
經濟部水利署，2003，水庫集水區水質調查及改善策略之研擬。
經濟部水利署，2007/2/12，http://www.wra.gov.tw/default.asp
賴文亮，2003，環境保護概論-高雄地區本土性環境議題，大仁技術學院。
優養化，2006/9/2，http://contest.ks.edu.tw/~river/know/know23.htm
優養化，2006/9/2，http://contest.ks.edu.tw/~river/know23.htm
謝顯堂，2004，微囊藻毒素不構成台灣飲水系統的危險因子，國家衛生研究院電子報 第65期。
蘇郁婷，2006，微囊藻毒素在淨水處理程序流佈之研究，國立成功大學環境工程學系碩士論文。
龔招健，2006/12/28，藻類繁殖-翡翠水庫水質惡化，http://tw.news.yahoo.com/2002/06/26/leisure/ctnews/3330971.html