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研究生:洪睿嫻
研究生(外文):Jui-Hsien Hung
論文名稱:海岸鹽沼型濕地水質變化與溫室氣體排放之相關性研究-以高美濕地為例
論文名稱(外文):Correlation Between Water Quality and Greenhouse Gases Emissions in Salt Marsh- A Case Study in Kaomei Wetland
指導教授:楊磊楊磊引用關係
指導教授(外文):Lei Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:海洋環境及工程學系研究所
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:2018
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:海岸鹽沼型濕地潮汐水質分析高美濕地溫室氣體
外文關鍵詞:Kaomei WetlandGreenhouse gasesSalt MarshTidesWater Quality Analysis
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全球對抗氣候變遷與暖化之時,濕地碳匯的能力漸漸被重視,並被視為減緩溫室效應之重要因子。在各類型濕地系統中,以海岸濕地為固碳能力最佳的碳匯系統,係利用無機碳轉化為有機碳過程,以及潮汐作用讓有機碳沈降於濕地泥灘等養分運輸並固定於濕地內,這些能力有利於減緩因人類活動所造成的全球暖化之危機。然而全球暖化也相對的威脅著濕地的存在,特別是海岸濕地。本研究之場址為高美濕地,於台灣西岸是典型的海岸鹽沼型濕地,位於台灣中部大甲溪出海口,北至大甲溪出海口、南至台中港北防沙堤,於2016年10月至2017年6月期間採樣頻率共為四季,進行濕地水質監測與資料收集。水質調查採樣點位於政府公告之「臺中縣高美野生動物保護區」解說半島核心區與緩衝區,以瞭解季節差異對於潮汐及不同水體之水質變化,以及其與溫室氣體釋出量之相關性進行探討。利用環檢所水質檢測方法測定水質樣品,並透過統計方法得知檢測項目之酸鹼值、鹽度、導電度、氧化還原電位與季節無明顯相關性,此結果推測為潮汐、降水及承接河川淡水等因素有關;氨氮、總磷、懸浮固體、總有機碳,雖與季節無明顯相關性,根據歷年調查上游有懸浮固體超標問題及周邊農業活動影響,推測其為影響水質優劣之因素;水溫、生化需氧量、溶氧、正磷、亞硝酸鹽、硝酸鹽、總氮,統計結果與季節有顯著相關性,推測上述項目之微生物之物理化學現象及氣溫有相對需求之關係。
關鍵字:海岸鹽沼型濕地、潮汐、水質分析、高美濕地、溫室氣體
The carbon sink in wetland has been attribute to the major factor related to greenhouse effect. The salt marsh wetland is the best niche for carbon fixation which convert inorganic carbon into organic carbon. The tidal effect contributes to organic carbon setting which can mitigating the greenhouse effect. These capabilities are aimed at slowing the warming crisis caused by human activities. However, global warming is threatening the existence of wetlands, especially coastal wetlands. The research site, Kao-mei Wetland, is a typical coastal wetland on the west coast of Taiwan. It location is north to the mouth of the Da-jia River in central Taiwan and south to the Taichung Harbor North Sand Dike. Wetland water quality were collected once in a season form October 2016 to June 2017 four times in total. The research spots are located among peninsula of explanation to the core area and the buffer zone in Kao-mei Wetland which was announce "Taichung County Kao-mei Wildlife Sanctuary" of the government announcement. Through the water quality analysis from EPA and statistics we found the pH, salinity, conductivity and ORP have no obvious correlation with seasonal change. We surmise the result is related to tidal, precipitation and undertake freshwater in rivers. According to the researches of previous years, the concentration of NH3, TP, SS, TOC, were affect by the problem of excessive suspended solids in the upstream and the impact of surrounding agricultural activities to effect although there is no significant correlation with seasonal change. The BOD, DO, OP, NO2-, NO3- and TN have significant correlations with seasonal change. It is speculated that the physical and chemical phenomena of the reason often given for microorganisms is temperature.Keywords: Salt Marsh, Tides, Water Quality Analysis, Kaomei Wetland, Greenhouse gases
目錄
學位論文審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 vi
第一章 前言 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1濕地介紹 3
2.2濕地定義 3
2.3濕地種類 7
2.3.1天然濕地 8
2.3.2人造濕地 11
2.4濕地的功能與價值 12
2.5水質監測項目 15
2.5.1水質監測項目及意義 15
2.6濕地生態的元素循環 19
2.6.1碳循環 19
2.6.2氮循環 21
2.6.3磷循環 23
2.7高美濕地水質文獻回顧 24
2.7.1高美濕地水文系統 24
第三章 研究方法 27
3.1高美濕地採樣規劃 27
3.1.1採樣地點 27
3.2植物相 30
3.3採樣時間及氣象條件 30
3.4採樣方法 40
3.4.1水質分析方法 40
3.4.2溫室氣體連續監測方法與儀器 40
3.4.3數據分析方法與統計 44
第四章 結果與討論 45
4.1高美濕地採樣 45
4.2水溫 46
4.3導電度及鹽度變化趨勢 47
4.4氧化還原電位變化趨勢 49
4.5溶氧及酸鹼值變化趨勢 50
4.6懸浮固體物濃度與濁度變化趨勢 52
4.7磷濃度變化趨勢 54
4.8 氮濃度變化趨勢 56
4.8.1 氨氮 58
4.8.2 有機氮(ON) 58
4.8.3 總氮 60
4.9 生化需氧量濃度變化趨勢 60
4.10 水中總有機碳濃度變化趨勢 62
4.11溫室氣體與水質及環境參數的相關性分析 63
4.12溫室氣體與水質資料相關性雷達圖分析 65
第五章 結論與建議 69
5.1 季節對污染物之影響 69
5.2 建議 71
參考文獻 72
附錄:水質檢測原始數據 76


表目錄
表2.1濕地種類 5
表2.2美國濕地及深水棲地的分類方法(Cowardin, Carter, Golet, & LaRoe, 1979) 10
表2.3大甲溪水質調查(內政部, 2017) 26
表2.4為清水大排排水分支之水質調查資料(內政部, 2017) 26
表3.1高美濕地秋季採樣期間逐時氣溫彙整表 31
表3.2高美濕地冬季採樣期間逐時氣溫彙整表 32
表3.3高美濕地春季採樣期間逐時氣溫彙整表 33
表3.4 高美濕地夏季採樣期間逐時氣溫彙整表 34
表3.5秋季採樣期間逐時全天空日射量彙整表 35
表3.6冬季採樣期間逐時全天空日射量彙整表 36
表3.7春季採樣期間逐時全天空日射量彙整表 37
表3.8高美濕地夏季採樣期間全天空日射量 38
表3.9各季節採樣期間潮汐時間表 39
表3.10水質分析項目採樣保存方法及容器(行政院環境檢驗所, 2005) 41
表3.11水質分析方法及儀器 42
表4.1代號名稱及變數意義 45
表4.2高美濕地溫室氣體排放濃度與水質及環境參數的相關性分析結果彙整表 64








圖目錄
圖2.1碳循環流程圖(Mitsch & Gosselink, 2007) 20
圖2.2氮循環流程圖(Mitsch & Gosselink, 2007) 22
圖2.3磷循環流程圖(Mitsch & Gosselink, 2007) 23
圖2.4高美重要濕地周圍水系示意圖及水門位置(內政部, 2017) 25
圖3.1高美濕地野生動物保護區空照圖(資料來源:台中市農業局) 28
圖3.2 高美濕地採樣點分布 29
圖3.3採樣情況 29
圖3.4開放式浮動氣罩 40
圖3.5溫室氣體連續監測儀 40
圖3.6水質分析儀器 43
圖4.1不同季節temp變化 46
圖4.2不同季節SpCond變化 48
圖4.3不同季節Sal變化 48
圖4.4不同季節ORP變化 51
圖4.5不同季節DO變化 51
圖4.6不同季節pH變化 52
圖4.7不同季節SS變化 53
圖4.8不同季節NTU變化 53
圖4.9不同季節OP變化 55
圖4.10不同季節TP變化 55
圖4.11不同季節NO2變化 57
圖4.12不同季節NO3變化 57
圖4.13不同季節NH3變化 59
圖4.14不同季節ON變化 59
圖4.15不同季節TN變化 61
圖4.16不同季節BOD變化 61
圖4.17不同季節TOC變化 62
圖4.18 CO2與水質相關性雷達圖 65
圖4.19 CH4與水質相關性雷達圖 68
圖4.20 N2O與水質相關性雷達圖 68
參考文獻
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