第 4 章 水污染及其防治

4.1 水污染 4.2 水質標準及水質指標 4.3 水域污染 4.4 水污染防治

4.1 水污染

4.1.1 水污染的定義 水污染防治法所下定義

水污染：水因物質、生物或能量之介入，而變更品質，致影響其正常用途或危害國民健康及生活環境。

水污染物：導致水污染的物質、生物或能量。

水污染物的分類、來源及影響污染物 實 例 來 源 環境衝擊

1. 耗氧性物質

腐敗植物、生物屍體

家庭廢棄物、生活污水，食品、造紙等工業廢水，農業廢水

溶氧耗竭，產生惡臭，影響水生生物的生長及水的利用

2. 傳染媒介

細菌、病毒

糞便，醫院污水，畜牧廢水，屠宰、製革、生物製品等工廠廢水

罹患傳染性疾病（如霍亂、傷寒、痢疾）

3. 植物營養物

硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽

農業廢水，糞便污水，化肥、製革、食品、造紙等工廠廢水

水的優養化，溶氧減少，水質惡化，影響水中生物生存

4. 有機物質

農藥、清潔劑、油脂、有機溶液

農業廢水，石化、農藥、染料等工廠廢水，家庭污水，油料溢流

消耗溶氧，惡臭和味道，引起生物慢性和急性中毒，影響生態平衡

水污染物的分類、來源及影響 ( 續 )污染物 實 例 來 源 環境衝擊

5. 無機物質

酸鹼、重金屬、氰化物

採礦、冶金廢水，電鍍、顏料等工廠廢水、酸雨

影響水的自淨力，給水可口度和遊憩用途，引起生物慢性和急性中毒

6. 懸浮物

細砂、泥土、泥、有機物

營建、採礦、農業和林務開發活動之土蝕，垃圾

河道、水庫淤積，增加水濁度，阻礙水生植物光合作用，改變水中生態

7. 放射性物質

輻射塵、放射性廢液

鈾開採和處理，核電廠、醫院、研究單位之廢水，核爆試驗

遺傳基因改變，引發癌症

8. 廢熱 電廠、工業冷卻水

火力電廠、核電廠、冶金和石化等工廠廢水

使溶氧減少，破壞水中生態

4.1.2 水污染的來源 天然污染源：市鎮暴雨逕流。 人為污染源：來自人類活動及開發所產生者。市鎮污水（生活污水）畜牧廢水垃圾滲出水其他：森林採伐、耕作、山區濫墾濫葬、水利建設、土木工程、集水區遊樂設施、河道砂石採取、地下水過度開發、石油外溢等。

工業廢水 農業污水 礦場廢水

4.1.2 水污染的來源台灣水污染的主要來源

市鎮污水、工業廢水及畜牧廢水是三大主要來源 ，尤以市鎮污水的排放量為最多。

工業及畜牧廢水所佔比例逐年下降。事業及畜牧廢水採排放許可制，廠商投入製程減廢之結果。

生活污水逐年增加。下水道建設未臻普及，無法有效收集處理。

0%

20%

40%

60%

80%

100%

82 83 84 85 86 87 88 89 90 年

畜牧廢水工業廢水生活廢水

74 76 78 80 82 84 86 88 90

10 0.

20 0.

30 0.

40 0.

50 0.

60 0.

台北市台灣地區

年

%

圖 4.1 各類污水排放量百分比

圖 4.2 公共污水道普及率

4.1.3 水污染的影響 危害公共衛生，影響人體健康

飲用污染的水常致的疾病水媒傳染病：肝炎、霍亂、痢疾等重金屬中毒：砷烏腳病，汞水俁病，鎘痛痛病

其他：硬度高結石，多氯聯苯油症病，硝酸鹽藍嬰症，有機物、放射性物質癌症

4.1.3 水污染的影響對農業的危害

農作物產量減少，農作物品質變劣。土質惡化，農地廢耕。農作物急性枯萎。累積毒性物質，農地價值降低。農藥失效，施肥難以控制。耗損水利設施，增加維護費用等

4.1.3 水污染的影響對水中生物的危害

威脅水中生物生存：造成水中毒性物質或病菌過量，引起中毒或大量死亡。

改變群聚結構，破壞生態平衡：例優養化。改變棲息環境，危害生物繁殖及遺傳基因：如熱污染導致珊瑚白化、秘雕魚的出現。

4.1.3 水污染的影響對水中生物的危害 (續 )

優養化 (eutrophication) ：水中營養素氮和磷過量，導致藻類大量繁殖、死亡，並因其腐敗分解，導致水中溶氧耗竭，引起水質惡化，魚群無法生存的現象。

熱污染：工廠或電廠之冷卻水使水溫升高，水之溶氧量減少即為熱污染。

4.1.3 水污染的影響對自來水的危害

水源污染，給水廠操作困難，增加處理成本，嚴重時放棄或改變取水設施，甚至關閉水廠

其他加速腐蝕水管、抽水機、船隻等設備，造成財產損失。

破壞水生態系統，損及人類生活環境。降低發電、給水及防洪效用。影響遊憩風景區的景觀及減低娛樂功能。

4.1.3 水污染的影響

4.2 水質標準及水質指標 水質標準

水質的要求可視水的用途而異，不能用統一標準加以規範。

政府於不同水域的水資源實施水體分類，並依其最佳用途訂定水質標準。

水質指標依性質大致可分為物理性、化學性及生物性三類指標。

物理性指標 水溫 ：表示水的冷熱程度，影響水之密度、黏度、蒸氣壓、表面張力等，微生物之活性，氣體之溶解度。

臭度：多由揮發性物質發出，一般以初嗅度 (TON)表示

色度：分真色度及視色度，影響水的觀瞻、光的滲入、水利用及處理

濁度：以 NTU 為單位，判斷水澄清與否的標準，影響外觀、光的透過

化學性指標 pH值

一般自然水多在中性或略鹼性影響生物生長、物質的沉澱與溶解、水的處理及利用

溶氧 DO溶解於水中的氧水溫愈高，飽和溶氧量愈低影響河川的自淨、魚類生長及水的利用

化學性指標 化學需氧量 COD

以氧化劑重鉻酸鉀或高錳酸鉀氧化水中有機物成二氧化碳及水，其所消耗的氧化劑之量換算成相當於氧之量

廣用於廢污水中不易被生物分解物質之含量分析 生化需氧量 BOD

定時定溫下，有機物因受微生物作用而氧化，所消耗的氧量

BOD太大會使氧化作用，由好氧性轉厭氧性，產生沼氣等，因而影響水體自淨作用

化學性指標總固體 TS

廢水經蒸乾後的殘餘物溶於水中為溶解固體 DS ，不能溶解的為懸浮物體 SS

懸浮固體影響水的外觀及水生物生存、有機物消耗溶氧，無機物發生沉澱

重金屬原子量大於鈣 (40)以上之金屬汞、鎘、鉛、鉻、砷，毒性強，謂之五毒

化學性指標汞：中樞神經中毒，如神經痛、中樞神經障礙等。水俁病是有機汞污染造成。

鎘：引起痛痛病，因鎘離子取代鈣離子而導致骨骼疼痛。

鉛：引起便秘、貧血、腹痛、食慾不振等現象。鉻：易引起嘔吐、腹痛、腹瀉、尿毒症等現象。砷：會導致烏腳病。

化學性指標 氮：包括氨氮、硝酸氮、亞硝酸氮及有機氮等。 有機物：如油脂、有機磷、 DDT 、多氯聯苯等，有礙觀瞻、具毒性危害生物、增加 COD 、降低溶氧。

毒物：如農藥、氟化物、氰化物等，引起中毒，危害人體健康，減低水體自淨力。

清潔劑：泡沫減低水體自淨力，含磷清潔劑可使水體優養化。

放射性物質：產生癌症及遺傳基因突變。

生物性指標大腸菌群數

常用於給水的污染指標，以MPN/100mL表示，即 100毫升水樣中大腸菌最大可能數

病原體市鎮廢污染處理不當，易造成痢疾、霍亂、傷寒等病原體的污染，危害人體健康

水生物生物歧異度原理：潔淨的水中生物種類多而數量少，污染的水中生物種類少而數量多

生物性指標 優養生物

水中優食生物的種類及數量隨水之營養程度改變，可以此判斷水的營養及污染程度

中數致死量 (LD50)受檢生物在一定試驗時間內 (24hr 或 48hr) ，僅有半數可存活之毒性物質的劑量

可比較各毒性物質的毒性大小

台灣地區飲用水的水質標準 細菌性標準：大腸桿菌群密度、總菌落數等。

物理性標準：如濁度、色度、臭度等。 化學性標準

影響健康之物質：重金屬、農藥、三鹵甲烷、揮發性有機物等。

可能影響健康之物質：如氟鹽、硝酸鹽氮等。影響適飲性之物質：硬度、氯鹽、鐵、錳、銅、氨氮等。

4.3 水域污染

4.3.1 河川污染台灣河川所呈現的問題

集水區環境品質惡化人為的六濫（濫伐、濫墾、濫建、濫築、濫葬、濫遊）所致

河川水文不穩定河川生態及生物危機河川水質污染

4.3.1 河川污染 影響水中溶氧的二作用袪氧作用：廢污水經微生物或氧化分解及水中生物呼吸作用而消耗溶氧。

再曝氣作用：水面曝氣及水生物光合作用而增加溶氧。 圖 4.5 溶氧垂曲線

河川污染指標 ( RPI )

以溶氧 ( DO ) 、生化需氧量 ( BOD5 ) 、懸浮固體 ( SS ) 及氨氮 ( NH3-N ) 為水質參數。

分為四等級。污染等級 未 ( 稍 ) 受污

染 輕度污染 中度污染 嚴重污染

DO(mg/L) 6.5以上 4.6~6.5 2.0~4.5 2.0以下 BOD5 (mg/L) 3.0以下 3.0~4.9 5.0~15.0 15.0以上SS (mg/L) 20以下 20~49 50~100 100以上

NH3-N (mg/L) 0.50以下 0.50~0.99 1.0~3.0 3.0以上點數 1 3 6 10

積分 2.0以下 2.0~3.0 3.1~6.0 6.0以上

4.3.1 河川污染 近十年台灣重要河川嚴重污染情形略有改善，各項河川污染整治已獲初步成效。

河川污染的防治工作應以避免妨害河川水體之用途，利用河川不得超過河川涵容能力為基本原則。 圖 4.6 台灣地區重要河川

污染趨勢

4.3.2 湖泊與水庫污染台灣地區主要影響水庫水質的污染行為：

集水區內農林業墾殖。觀光、遊樂設施。畜牧及養殖。社區污水及垃圾。工業廢水。土石崩塌、山區沖出之漂木、樹葉等自然污染。其他如山區濫建、濫葬及挖採砂石等。

4.3.2 湖泊與水庫污染 台灣水庫問題較為嚴重者：優養化及淤積 優養化 (eutrophication)

指一片水域所涵容的養分隨著時間逐漸增加的一種現象。其演替過程：湖泊形成貧養湖中養湖優養湖湖泊老化沼澤完全消失。

人為干擾及水文狀況劇烈改變，加速優養化發生。造成湖水缺氧，導致魚類窒息大量死亡，水體的色度及濁度增加，甚至發出臭味，大大降低水體品質。

優養指數（ TSI ） 將總磷、葉綠素 -a 、及透明度三項測值依卡爾森優養指數法計算所得。

翡翠水庫的優養指數有增加的趨勢。

優養指數 < 40 40 ~ 50 > 50

優養程度 貧養 普養 優養水質 佳 普通 差

4.3.2 湖泊與水庫污染 水庫淤積

世界上每年約有 1% 的水庫淤滿報廢。台灣地區水庫有四成淤積率超過 20% 。據統計，台灣現今水庫淤沙量平均每年高達 783萬立方公尺，相當於一座鳳山水庫容量。

台灣水庫淤積原因 山坡地的岩層和土壤鬆軟脆弱，易被水沖蝕。 山坡地陡峻，加強水流的沖刷能力。降雨時間集中，且雨量豐沛，沖刷力量非常強大。

4.3.3 地下水污染 雨水及地面水滲入地表內或土壤中，在地表下形成含水層，含水層所含的水稱為地下水。

地下水具廉價、潔淨、分佈廣、利於儲存和取用方便等優點。

台灣地下水污染原因：人類之農牧活動。工業廢水、市鎮污水之排放。垃圾、廢棄物堆放或不當掩埋。不合格鑿井。地下水超抽及過度開發利用。

4.3.3 地下水污染 地下水污染物分可溶性和非混合性二類：

可溶性污染物：常為無機物，易溶於水，一旦滲入地下水，則溶於其中形成污染群。

非混合性污染物大多以液態存在，稱為非水相液體 NAPL ，多為微溶於水的有機烴類，致癌機率相當高。

比水輕者，如汽油、煤油、柴油等。比水重者，如三氯乙烯、四氯乙烯等含氯有機溶液，難以清除，因而變為永久污染源。

4.3.3 地下水污染 地下水與地表水 ( 河川、湖泊水庫、海洋等 )水　　　體 地　下　水 地　表　水

水流速度 流路小而多變，移動緩慢 快速

污染物稀釋和消散 極為有限 迅速氧氣和陽光供細菌分解污染物情形

缺氧，僅限地表下幾公尺內

有充足氧氣和陽光

自淨力 弱 強

4.3.3 地下水污染 地下水水質受區域之地質、水源、

人類活動、地下水超抽及海水入侵等影響而發生變化。

國內超過四成的地下水無法直接做為飲用水，將近 1/13 的地下水不能做為農業灌溉用水，

十個地下水區以嘉義縣市、台南縣市、屏東縣、台北縣及桃園縣等地區污染情形最為嚴重

最著名的地下水污染事件：桃園RCA事件。

4.3.3 地下水污染 地下水污染防治

以往策略：常是保護優於整治。水污染防制法大多以規範地下水之污染預防、管理工作為主。

土壤及地下水污染整治法 89年 2月 2日公佈實施。著重規範地下水污染地區之整治及管制工作為主。

採重罰嚇阻土地及地下水污染行為、設置污染整治基金，強化整治財源，並徵收整治費。

4.3.4 海洋污染海洋蘊藏的資源分兩大類：

非生物資源 礦產：石油、天然氣、金屬等。 能源：潮汐發電。 海水資源：海水淡化、食鹽。 休閒遊憩：海洋空間、景觀利用。

生物資源 海洋生物超過二萬多種。 最大特性：代代繁衍，具再生作用

4.3.4 海洋污染海洋污染定義

1982聯合國海洋公約法對海洋污染的定義：人類直接或間接把物質或能量引入海洋環境 ( 包括河口灣 ) ，以致於造成或可能造成損害生物資源和海洋生物、危害人類健康、妨礙捕魚和海洋的其他正當用途在內的各種海洋活動、損害海水使用質量，和減損環境美觀等有害影響。

海洋污染的來源 來自陸上：海洋污染的 80% 來自陸地。 來自船舶。 來自傾倒廢棄物。 來自海底活動。 來自大氣的污染。

海洋污染的特點 污染源多而複雜。 污染的持續性強。 污染範圍大。 防治難、危害大。

油污染 眾多污染中對海洋的威脅最大者當推石油污染。

海洋油污染發生的次數約占所有海洋污染次數的 80% 。圖 4.8 油污染(a)遭受油污的南非企鵝(b) 墾丁油污染發生後的鵝鸞 鼻海面，有漂油出現

油污染 來源

自然漏出海域油井煉油廠港口船塢油輪裝缷船難事故降雨或落塵

油污染 影響

阻礙海洋的復氧作用，降低海洋的自淨能力。影響植物光合作用，破壞海洋食物鏈，造成海洋生態的崩潰。

影響水生物的生存與繁殖，導致數以萬計的海洋生物和鳥類死亡。

破壞海濱景觀，降低其利用價值。不利於地球的水文及大氣循環。

油污染 整治

圍堵：首先是利用攔油索、油障或集油劑把油包圍起來，抑制油污擴散。

回收：再利用吸油棉吸油，或用機械回收裝置、除油船，甚至靠人用勺子撇取，將油回收。

清除：最後用吸油材料、粉末遮蓋浮油，或燒燬、或加化油劑等對剩餘的油進行處理，甚至可利用微生物分解油污，或是讓大自然的力量去處理。

上述處理方法．根據不同情況綜合使用，或反覆作業來進行處理。

台灣海洋環境保護 劃設海洋保護區。 進行整合式海岸管理。 加強海洋的國土規劃。 嚴格取締來自陸源或海上的污染和棲地破壞（ 89年 11月 1日公布實施海洋污染防治法 ) 。

推動海岸生態資源的普查、監測與建立資料庫。 加強社會大眾的教育宣導。

4.4 水污染的防治

4.4.1 廢污水處理 廢污水處理，乃是依據廢污水的成分、性質和水量的不同，採用不同的方法去除污染物或將其轉化為無害的物質，使水淨化而達到排放或回用的標準。

一般廢污水處理系統略分為三級：

4.4.1 廢污水處理 一級處理 (初級處理 )

以沉澱為主，通常是物理或化學程序。 二級處理

以生物處理為主，其目的為去除耗氧物質。主要方法：活性污泥法、氧化渠等，為生物科技的運用。

三級處理 (高級處理 )依水的用途及污染物的種類，採用不同的特殊處理方法，以去除更多污染物質或得到更好水質的程序

各級污水處理的比較處理流程 淨 化 率 優　　點 缺　　點

一級處理BOD 25~40%懸淨物 60%左右

設備簡單，費用省

只適用於向海洋或自淨能力強的水域排放

二級處理

BOD 90%左右懸淨物 60%左右N 25~55% P 10~30%

除去有機廢物，保持水中溶氧 DO

不能防止優養化

三級處理

BOD 99%以上懸淨物 99%左右N 50~95% P 94%

基本除去氮、磷等植物營養物

費用約為二級處理的二倍，一級處理的四倍

污水處理程序之種類及處理目的

工業廢水處理 一般工業廢水的成分和性質相當複雜，處理難度高，費用多，必須採用綜合防治措施。

在處理工業廢水時，應遵循下列原則： 改善製程和設備，以減少或杜絕污染性廢水產生。採用循環用水系統，以節省水資源。有害廢水應儘可能與其他廢水分流，單獨處理，以減輕污水處理廠的負荷。

資源回收，化害為利。適當處理，安全放流，以達到無公害的要求。

4.4.2 水污染防治對策 污染的預防：切斷污染物進入水域是水污染防治最為經濟有效的方法。須配合周全完整的法令及管制措施，有效實行，輔以教育、宣導與訓練。

污染的減廢：研發高科技低污染的生產技術、採用循環用水系統、資源回收等。

污染的整治：合理利用水域自淨能力、普設水質監測站適時反應水質狀態、發展高效率的廢污水處理設施、積極建設下水道系統、設立有害廢水集中處理中心等。

4.4.2 水污染防治對策我國水污染防治法立法宗旨：防治水污染，確保水質源之清潔，以維護生活環境，增進國民健康

我國現階段水污染防治工作四大目標：保護飲用水水源，維護國民飲用水安全及國民健康。

改善都會型河川污染現況，增加親水空間。維持河川清淨，保護生態體系。保護地下水、海洋，以達水資源永續利用。

環保機關採取之水污染防治措施： 研發污染防治的新技術。 推動河川流域綜合規劃，加強公共建設以保護水質，並發揮水資源之最佳利用。

健全地下水保護制度，加強地下水水質監測及整治改善。 加強海域污染源之管制，落實海洋保育工作。 積極推動污水下水道建設及正常運作，有效控制家庭污水

之排放。 加強落實畜牧廢水及事業廢水的管制措施。 健全法令、標準及強化行政執行基礎。 優先控制有害物質，並分期依次削減污染源及污染物，以達到水質保護目標。

擴大民間參與，整體提升防污能力，推動環境保護企業民營化。

加強水質保護的教育、宣導、訓練及研究發展。