32
崑山科技大學 環境工程系 專題研究報告 澄清湖水庫優養化特性關係研究 指導老師:張穗蘋 老師 級:四環四 B 生:王嘉崇、侯志忠、江建興、周尚賢、蕭文玲

澄清湖水庫優養化特性關係研究 - ir.lib.ksu.edu.twir.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/1773/1/志忠全文.pdf · 「優養化」即又稱為富營養化,水體優養化依其營養鹽的來源可

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 崑山科技大學 環境工程系

    專題研究報告

    澄清湖水庫優養化特性關係研究

    指導老師:張穗蘋 老師

    班 級:四環四 B

    學 生:王嘉崇、侯志忠、江建興、周尚賢、蕭文玲

    中 華 民 國 九 十 四 年 四 月 十 四 日

  • 崑山科技大學

    專題研究報告

    澄清湖水庫優養化特性關係研究

    中華民國九十四年四月十四日

  • 摘要

    自古以來,由於河川的取水容易,使得人們生活變得便利,因此,

    人類文明的起源多在大河畔。而磷和氮是肥料、清潔劑的主要成分,

    人們在河岸旁耕種、施肥、清洗物品等,排放的廢棄物往往就是直接

    進入河川或是溪流,因此造成嚴重的污染。由於水中高濃度的氮和磷

    通常會造成優養化,使藻類大量增生並且覆蓋水面,有時甚至將陽光

    全部遮蔽,導致底下的植物、魚、蝦死亡;而且動、植物屍體分解時

    會消耗水中的氧,形成不斷缺氧的惡性循環。

    「優養化」即又稱為富營養化,水體優養化依其營養鹽的來源可

    大致分為兩大類:1、天然性優養化:係指湖泊於自然生態系中,由於

    自然營養鹽之沈降與累積,造成湖泊水質逐漸優養化,而換句話說,

    該湖泊正在逐漸的老化當中,是水域自然生態系必然的演替過程。2、

    人為性優養化:係指湖泊或水庫由於集水區或水體上之人為活動增

    加,如:蔬果栽種、遊憩活動等,將大量營養鹽帶入湖泊或水庫中,

    導致水體中的浮游動、植物大量繁殖,造成水體生態系因此而急遽變

    化,使得水質嚴重惡化。通常這種變化的情形極為快速,往往只在短

    短的數年時間內即可形成。水體優養化將造成藻類大量繁殖,通常影

    響藻類生長之主要因素有營養鹽、日照、氣候、滯留時間等,其中最

    重要者為營養鹽。隨著人們增加農藥、肥料、大量廢水與洗衣粉的使

  • - 2 -

    用,造成人為加速優養化現象。由於農藥、肥料、廢水與洗衣粉中,

    含有豐富的硝酸鹽與磷酸鹽;硝酸鹽經分解後可成為植物所需養分,

    而磷酸鹽可以增進去污功效,也可以增加泡沫。在自然界中,氮及磷

    是稀有的成分,為植物成長中的一種限制因素。當含磷酸鹽物排放到

    湖水中時,水草、藻類獲得大量養分因此增生,藻類大量繁殖後,因

    光合作用及呼吸作用造成水體溶氧量晝夜變化差異大,於夜間常致使

    溶氧量太低,呈缺氧狀態,造成魚類等水中生物無法生存,因而死亡,

    水體也產生惡臭,這就是「優養化」的現象。

    溪流、水庫、湖泊等水體,依其所含營養鹽濃度高低,區分其優

    養程度為以下三種:

    1、貧養(Oligotrophic):通常是集水區在低度開發的狀態下,此時即

    為貧養狀況,如水庫、湖泊形成之初,其水體中營養鹽濃度較低,沒

    有任何污染,浮游動植物含量少,歧異度較高,此時水質狀況相對較

    佳。

    2、中養(Mesotrophic):也有人稱為普養。此階段是由貧養階段到優

    養階段的過渡期,此時水體中營養鹽漸高,浮游動植物含量也逐漸增

    加,歧異度逐漸降低。

    3、優養(Eutrophic):此時由於營養鹽大量的增加,藻類大量繁殖。

    造成底層缺氧,懸浮顆粒及殘留物質都會增加,水體透明度顯著降低,

  • - 3 -

    浮游動植物大量繁殖,歧異度低。

    貧養與優養湖泊的區分特徵

    特 徵 貧 養 湖 泊 優 養 湖 泊

    營養鹽輸入量 低 高

    深度 深 淺

    表層水與下層水比例 1

    水色 清澈 碧綠

    基礎生產量 低(50-300 mg C m-2 d-1) 高(>1000 mg C m-2 d-1)

    藻類生物量 少(0.02-0.1 mg C l-1 多(>0.3 mg C l-1

    0.3-3 μg Chl a l-1) 10-500 μg Chl a l-1)

    營養鹽濃度 低。總磷濃度(季節充分 多。總磷濃度(季節充分

    混合後)30 μg l-1

    藍綠菌 少 大量生長(藻華)

    底層水氧飽合度 >50% 缺氧,甚至無氧

    溶氧隨水深趨勢線 緩降 急降

    底土表面 氧化狀態(呈黃色) 還原狀態(呈黑色)

    1997 年 7 月省政府環保處委託中興大學環境工程學系,執行台

    灣湖泊水庫水質監測體系計畫,由各水庫管理相關單位提供水質監測

    作業等相關資料,以作為探討監測作業程序的參考依據。國內現已完

  • - 4 -

    成的37 座水庫中,有20 座水庫進行水體監測計畫,測量總磷、葉綠

    素及透明度3 項數值,監測結果顯示,台灣的水庫普遍有優養化現象,

    以南部水庫最嚴重。除了新山、翡翠、寶山、石門、日月潭、烏山頭

    為中養外,其餘的明德、永和山、仁義潭、鏡面、蘭潭、鯉魚潭、

    白河、曾文、澄清湖、南化、阿公店、鳳山、德基、霧社皆已嚴重優

    養化,其中阿公店水庫優養化程度高居全省水庫第一,並有加劇趨勢,

    鳳山水庫為第二名,澄清湖水庫居全省第三名。

    國外的水庫曾發生毒藻優養化現象,產生的毒素散布在水中,嚴

    重影響水質,雖然國內尚未有例子出現,但各水庫優養化現象,比起

    1995 年,僅有5 座水庫優養化,顯得惡化許多,水庫管理能力亟待加

    強,而水庫的優養化問題也值得憂心。

    近年來,由於全球氣候異常,各地出現罕見的水、旱災,降雨量

    低使得水庫優養化問題更明顯,如:供應大台北地區上百萬人飲用水

    的翡翠水庫,今年在五月的「卡爾森優養指數」已逼近50,意謂水質

    已處於優養化邊緣,因此,優養化問題已是國內水庫的隱憂。

    雖有豐沛的降雨量,但降雨量在時間上的分布很不均勻,所以大

    量興建水庫,以提供穩定的水源。但近年來由於河川水源及集水區受

    污染的情況日益嚴重,致使湖泊、水庫的水質受到影響,其中最嚴重

    的問題就是引起水庫的優養化。

  • - 5 -

    台灣地區河川春季時流量極小,又因人口集中造成都市化加上工

    業發展,所排出未經妥善處理之市鎮污水、工業廢水、畜牧廢水及垃

    圾場滲出水,夾帶大量污染物排入河川,超過河川之涵容能力,致使

    各河川遭受不同程度的污染。河川的汙染源有80%來自生活汙水,其

    中,市鎮污水常是造成北部地區中下游河段嚴重污染主因,而南部地

    區則主要污染源則是養猪廢水。

    由於過量的營養源進入澄清湖,使得水質優養化,不但造成處理

    後的自來水有顏及怪味,更會產生致癌物質,因此水源的保護實在刻

    不容緩。

  • - 6 -

    目錄

    第一章 緒論……………………………………………………………9

    1.1 前言……………………………………………………………9

    1.2 氣候、水文環境與水資源利用………………………………10

    1.3 人文與社經環境…………………………………………… 12

    第二章 實驗………………………………………………………… 15

    2.1 水質條件…………………………………………………… 15

    2.2 採樣點……………………………………………………… 19

    第三章 結果與討論………………………………………………… 22

    3.1 營養鹽來源與污染量之推估……………………………… 22

    3.1.1 點源及其污染量估計…………………………………… 22

    3.1.2 非點源及其污染量估計……………………………… 24

    第四章 結論………………………………………………………… 26

    第五章 參考文獻…………………………………………………… 29

  • - 7 -

    圖目錄

    圖 1.1 澄清湖水庫地形圖…………………………………………… 11

    圖 2.1 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖…………… 15

    圖 2.2 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖………… 15

    圖 2.3 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之氨氮趨勢圖………………… 16

    圖 2.4 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之總磷趨勢圖………………… 16

    圖 2.5 高屏大橋水質監測站之氨氮趨勢圖(91~93)……………… 17

    圖 2.6 高屏大橋水質監測站之總氮趨勢圖(91~93)……………… 17

    圖 2.7 高屏大橋水質監測站之總磷趨勢圖(91~93)……………… 18

    圖 2.8 澄清湖水庫表水 NH3-N 水質趨勢變化圖…………………… 19

    圖 2.9 澄清湖水庫表水 TN 水質趨勢變化圖……………………… 19

    圖 2.10 澄清湖水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖……………………20

    圖 2.11 澄清湖水庫表水總磷水質趨勢變化圖………………………20

    圖 2.12 澄清湖水庫表水 TSI(SD)水質趨勢變化圖………………… 20

    圖 2.13 澄清湖水庫表水 TSI(TP)水質趨勢變化圖………………… 21

    圖 2.14 澄清湖水庫表水TSI(chl-a)水質趨勢變化圖………………21

    圖 2.15 澄清湖水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖………………………21

    圖 4.1 目前進行之清淤工作(ㄧ)……………………………………28

    圖 4.2 目前進行之清淤工作(二)……………………………………27

  • - 8 -

    表目錄

    表 1.1 澄清湖水庫遊憩人數………………………………………… 12

    表 1.2 澄清湖水庫集水區各土地利用型統計表…………………… 14

    表 3.1 鳥松鄉鳥松村之污染負荷(戶政事務所94年 2月)………… 22

    表 3.2 澄清湖污染負荷……………………………………………… 23

    表 3.3 澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表………… 25

  • - 9 -

    第一章 緒 論

    1.1 前言

    澄清湖水庫位於高雄縣烏松鄉,主流為高屏溪,湖東西寬1500 公

    尺,南北長1700公尺,平均水深3~4 公尺。水源來自高屏溪水及地下

    伏流,供應大高雄地區的民生用水。高屏溪原名為下淡水河,發源於

    高峻的玉山附近,主流長度170 公里;流域面積3257 平方公里;全年

    流量84 億5 千5 百萬立方公尺,源於中央山脈玉山東山東坡與秀

    姑巒溪西南坡。其主要支流有荖濃溪、旗山溪、隘寮溪、濁口溪、美

    濃溪,其中以荖濃溪及旗山溪為最大。上游荖濃溪與旗山溪隔山平行,

    至嶺口與南下之旗山溪相匯而成高屏溪,在林園鄉汕尾入海。高屏溪

    流域內建有鳳山水庫(集水面積3 km2)及澄清湖(集水面積2.88 km2),

    供給高雄市、鳳山市、大寮鄉、小港鄉、林園鄉、鳥松鄉及大樹鄉等

    七市鄉鎮之公共用水及工業用水。

    澄清湖水庫為ㄧ離槽水庫,於民國31 年完工由高屏溪曹公圳引

    水,目前改由大樹攔河堰引水。管理機關為台灣省自來水公司第七區

    管理處。水庫集水面積為2.88 平方公里;正常蓄水位標高為18 公尺;

    滿水位面積1.03 公頃;總蓄水量5,000,000 立方公尺;計畫有效蓄水

    量2,700000 立方公尺;現有效蓄水量:3,000,000 立方公尺;壩型為

    土壩;壩頂標高19 公尺;最大壩身高度6 公尺;壩頂長度600 公尺;

  • - 10 -

    壩頂寬度:10公尺。

    1.2 氣候、水文環境與水資源利用

    澄清湖水庫位於北迴歸線以南,屬於熱帶氣候區,全年溫差七月

    最高,一月最低,年平均溫度為23 度,平均溫差約十度,年平均雨量

    為2000 至3000 公釐之間,冬季則是乾燥季節,雨量大多集中於五月

    至九月,佔全年降雨量90%以上。澄清湖水庫供應大高雄地區的民生

    用水。以高屏溪流域而言,水資源相當豐沛。高屏溪流域地面水、地

    下水供給高雄縣、屏東縣轄境內公共、灌溉、工業及其它多種用途用

    水。

    高屏溪流域內有十一個雨量站,各站歷年之平均年雨量約為2520

    公厘,雨量集中五月至十月,佔全年雨量之90.88%,十一月至四月為

    乾季,雨量佔全年雨量之9.12%。

    流域內各地年平均氣溫約在20℃至25℃,流域內相對濕度約在

    77%~82%之間。夏天雨季來臨時溼度較高, 冬季氣候乾燥, 溼度較低,

    流域內年蒸發量介於1000mm~2000mm,每年蒸發量以3~9 月為最大,約

    佔65%,山區年日照時間較短,約在1300 小時左右;平原年日照時數

    長達2600 小時左右,雲覆蓋量平均在50%到60%之間。

  • - 11 -

    圖1.1 澄清湖水庫地形圖

  • - 12 -

    1.3 人文與社經環境

    澄清湖水庫位於鳥松鄉境內,集水區範圍為鳥松村內,94 年2 月

    戶政事務所統計人數為10,290 人。本鄉產業以工商服務為主。農業人

    口的空間分佈,集中於東側多山且人口稀少的夢裡村。平原部份則多

    已朝工商發展。本鄉從事服務業的人口比例佔47.9%,製造業等二級

    產業居次,佔34.9%,營造業人口佔5.9%。其水源取自大樹攔河堰,

    大樹攔河堰以上之高屏溪流域所留經過的鄉鎮為旗山鎮、美濃鎮、大

    樹鄉、六龜鄉、甲仙鄉、杉林鄉、內門鄉、茂林鄉、桃源鄉、三民鄉,

    總人口數為196760 人。這些鄉鎮之社經環境之特色均為農業人口偏高

    及畜牧業;規模小、產值低、就業機會有限的工商業,因此導致就學

    就業人口長期外流。水庫附近遊憩點人數概況如表1.1,水庫集水區土

    地利用型態如表1.2

    表1.1 澄清湖水庫遊憩人數

    旅客人數(人)

    風景區

    90 年

    元月

    89 年

    12 月

    88 年

    12 月

    提供遊客人數

    成長率(%)

    澄清湖 65162 52353 49090 -6.65

    資料來源︰交通部觀光局觀光統計網站

  • - 13 -

    其逕流係數為流域內全年之逕流量和流域內年雨量之比值,逕流

    係數須視流域內之土地利用情形、地形地勢、地下水及伏流水之滲流、

    以及上游是否建造水庫而定。各站之平均逕流係數都在0.7 以上,至

    於月眉站、大津站、九曲堂站,被截留部分流量,出現較小之逕流係

    數。

    高屏溪,共3277 平方公里,流域面積高達3257 平方公里,係台

    灣地區流域面積最大河川。本流域流經高雄、屏東二縣精華區,主流

    荖濃溪自寶來和支流旗山溪自甲仙以上屬深山區,山勢陡峻,且都原

    始森林,溪谷深淵,水流湍急,居民稀少。中下游河流兩岸坡度較平

    緩,大部分為山坡地和廣大平原,土地肥沃,水利發達,物產豐富,

    耕地面積達650 平方公里,佔全流域面積20.4%,是台灣主要糧食生產

    地。

    住宅用地、商業用地及一般工業用地是河川污染的主要來源,流

    域內這三種計畫用地共2227公頃、佔總計畫面積的36%。計畫人口密度

    在27 人/公頃到131 人/公頃間屬中密度,其中以屏東市和旗山鎮的計

    畫密度較高。該二市鎮所產生的都市污水較集中,值得注意。

  • - 14 -

    表1.2 澄清湖水庫集水區各土地利用型統計表

    土地利用 面積ha

    林地 121

    果園及農地 105

    社區 18

    其他 28

    總和 272

    資料來源︰張穗蘋,民國88 年

  • - 15 -

    第二章 實 驗

    2.1水質條件

    澄清湖水庫為離槽水庫,水源主要引自高屏溪,其中引水口高屏

    溪攔河堰--沉砂池水質與引水口下游高屏大橋水質監測站之NH3-N、

    TN、TP 水質趨勢變化圖如圖2.1~ 2.7 所表示。

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1

    時間

    硝酸

    鹽氮

    (mg/

    L)

    圖2.1 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1

    時間

    亞硝

    酸鹽

    氮(m

    g/L

    )

    圖2.2 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖

  • - 16 -

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1.2

    1.4

    1.6

    1.8

    2

    89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1

    時間

    氨氮

    (mg/

    L)

    圖2.3 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之氨氮趨勢圖

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1

    時間

    總磷

    (mg

    /L)

    圖2.4 高屏溪攔河堰--沉砂池水質之總磷趨勢圖

  • - 17 -

    0.0

    4.0

    8.0

    12.0

    16.0

    20.0

    91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9

    時間

    氨氮

    (mg/

    L)

    圖2.5 高屏大橋水質監測站之氨氮趨勢圖(91~93)

    0.0

    4.0

    8.0

    12.0

    16.0

    20.0

    91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9

    時間

    總氮

    (mg/

    L)

    圖2.6 高屏大橋水質監測站之總氮趨勢圖(91~93)

  • - 18 -

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9

    時間

    總磷

    (mg/

    L)

    圖2.7 高屏大橋水質監測站之總磷趨勢圖(91~93)

  • - 19 -

    2.2 採樣點

    水庫各採樣點表水NH3-N、TN、PO4--P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、

    TSI(chl-a)及TSI 之趨勢變化圖如圖2.8~圖2.15。

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28

    時間

    氨氮

    (mg/

    l)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.8 澄清湖水庫表水NH3-N水質趨勢變化圖

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28

    時間

    TN

    (mg/

    l)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.9 澄清湖水庫表水TN水質趨勢變化圖

  • - 20 -

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    磷酸

    鹽(μ

    g/l)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.10 澄清湖水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    總磷

    (μg/l)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.11 澄清湖水庫表水總磷水質趨勢變化圖

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    TSI(

    SD

    )

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.12 澄清湖水庫表水TSI(SD)水質趨勢變化圖

  • - 21 -

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    TSI

    (TP)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.13 澄清湖水庫表水TSI(TP)水質趨勢變化圖

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    TSI(

    chl-

    a)

    測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.14 澄清湖水庫表水TSI(chl-a)水質趨勢變化圖

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10

    時間

    TSI 測站一

    測站二

    測站三

    測站四

    圖2.15 澄清湖水庫表水TSI水質趨勢變化圖

  • - 22 -

    第三章 結果與討論

    3.1 營養鹽來源與污染量之推估

    3.1.1 點源及其污染量估計

    澄清湖水庫集水區生活污水為,每人每天產生的單位污染負荷乘

    以人口數。假設此集水區BOD的單位污染負荷為45 g/c/d,TP為2

    g/c/d,TN為12g/c/d,假設鳥松村全村為集水區範圍內。則鳥松鄉鳥

    松村之污染負荷如表3.1所示。

    表 3.1 鳥松鄉鳥松村之污染負荷(戶政事務所 94 年 2 月)

    村里別人口數

    (人)

    BOD

    (kg/day)

    TP

    (kg/day)

    TN

    (kg/day)

    鳥松鄉

    鳥松村10209 459.4 20.4 122.5

    總計 10209 459.4 20.4 122.5

    此外,澄清湖為高雄地區長久以來的觀光勝地。因此,由觀光業

    所夾帶來的汙染量亦不可乎略。根據「澄清湖曝氣工程效益評估」中,

    估計每日平均遊客不住宿者 16,000 人,住宿露營者 3,200 人(旅遊旺

    季)。假設不住宿者 BOD 的單位污染負荷為 12 g/c/d,TP 為 0.5 g/c/d,

    TN 為 3g/c/d。住宿露營者 BOD 的單位污染負荷為 45 g/c/d,TP 為

    2g/c/d,TN 為 12g/c/d,則推估之污染負荷如表 3.2 所示。

  • - 23 -

    表 3.2 澄清湖污染負荷推估

    人數

    (人)

    BOD

    (kg/day)

    TP

    (kg/day)

    TN

    (kg/day)

    不住宿

    者 16,000 192 8 48

    住宿露

    營 3,200 144 6.4 38.4

    合計 19,200 336 14.4 78.4

    越域引水污染量部分,進流水的取水口自民國 92 年 10 月後上移

    至高屏溪攔河堰,豐水期時全部引用高屏溪攔河堰。枯水期時利用南

    化水庫蓄存高屏溪上游楠梓仙溪豐水期的溪水,枯水期再支援高屏溪

    攔河堰。經高屏溪攔河堰進澄清湖水庫的水須先沉澱處理。澄清湖水

    庫平均每日進流的水量有 35~40 萬噸

  • - 24 -

    3.1.2 非點源及其污染量估計

    利用輸出係數法,根據澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負

    荷推估表 2.2.8.5-1(輸出係數引用溫等 2003),可得每年的總氮及

    總磷污染量分別為 4422 公斤及 207 公斤。

    W = ΣAi × Ci

    式中,W = 集水區全年污染負荷量,kg/y。

    Ai = 各種土地利用面積,ha。

    Ci = 輸出係數,kg/ha/y。

    根據澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表(輸出

    係數引用溫等 2003),可得每年的總氮及總磷污染量分別為 4422

    公斤及 207 公斤。

  • - 25 -

    表 3.3 澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表

    澄清湖

    土地利用

    面積

    (ha)

    總氮

    輸出係數

    (kg/ha/ye

    ar)

    總磷

    輸出係數

    (kg/ha/ye

    ar)

    總氮

    推估量

    (kg/yea

    r)

    總磷

    推估量

    (kg/yea

    r)

    林地 121 11.1 0.36 1,343 44

    果園及農

    地 105 26 1 2,730 105

    社區 18 15.9 2.77 286 50

    其他 28 2.25 0.3 63 8

    總合 272 - - 4,422 207

  • - 26 -

    第四章 結 論

    水庫水質改善的方法,澄清湖水庫曾於民國 72 年、77 年至 78 年

    間共四次施加 CuSO4(濃度 0.5mg/L),後又進行曝氣及放養大頭鰱等方

    式除藻。可分為外部負荷的控制與內部負荷控制,外部負荷的點源或

    非點源污染控制的方法為源頭控制。源頭控制是控制污染物不要產生

    或減少產生量。內部負荷控制方法是在水體內控制。

    以澄清湖水庫而言,其污染負荷主要來自外部負荷,尤其是進流

    水水質。故要改善水庫水質,建議改善水庫進流水水質,方法為限制

    遊客人數或截流遊憩區污水處理或減少高屏溪沿岸所養猪隻最為有

    效。近年來進流水的汙染量因取水口上移至大樹攔河堰,集水區推行

    離牧政策,故污染量已降低。

    從內部負荷來控制,方法有(1)底泥釋出的抑制;(2)強迫湖水循

    環對藻類之控制;(3)水生植物法;(4)湖中去藻法;(5)選擇性取水或

    放水法等。說明如下:

    1. 將積存的底泥清除,是杜絕內部污染最有效的方法。澄清湖水庫水

    深3~4公尺,故對於清除底泥,較易實施。不僅能改善優養,也可

    防止水庫老化。

    2. 由於澄清湖水庫水深僅3~4公尺,故曝氣對於改善優養幫助不大。

    3. 水生植物法:利用植物生長吸收湖中N、P甚至重金屬,成長到一定

    階段再將植物收穫處理,以達到去除湖水N、P和淨化水質的目的。

    4. 加入硫酸銅去除藻類時,須定期清除,避免死亡的藻類腐爛又將

  • - 27 -

    氮、磷釋回水庫中

  • - 28 -

    圖4.1 目前進行之清淤工作(一)

    圖4.2 目前進行之清淤工作(二)

  • - 29 -

    第五章 參考文獻

    學位論文

    1.溫清光,水質管理講義,國立成功大學。

    2.張穗蘋,"水庫監測與集水區污染防治規劃-台灣地區水庫水質評

    析與水質管理規劃",行政院環境保護署,1998,6

    3.張穗蘋,"水庫監測與集水區污染防治規劃-台灣地區水庫水質評

    析與水質管理規劃",行政院環境保護署,1999,6。

    4.蘇煌池,"水庫涵容能力可靠度分析",國立成功大學環工所,

    1993,6。

    研究報告

    5.國立成功大學,澄清湖曝氣工程效益評估,台灣省自來水公司,1995。

    6.溫清光,水庫蓄水初期內部貢獻營養物質對水庫優養化之影響,行

    政院國家科學委員會,NSC 83-0410-E-006-017,1995。

    7.國立成功大學,高屏溪流域河川水質規劃,經濟部水資源統一規劃

    委員會,1989。

    8.“台灣地區環境水質監測年報(民國91年1至12月)水庫水質篇",行

    政院環境保護署,2003,11。

    9.“台灣地區環境水質監測年報(民國92年1至12月)水庫水質篇",行

    政院環境保護署,2004,8。

  • - 30 -

    參考網站

    10.地球環境概論-4.3 水污染

    http://ceiba.cc.ntu.edu.tw/earth/ch4/sec4-3.htm 網站

    11.洗衣粉與優養化,http://gaia.org.tw/main/life/c991002.htm

    網站

    12.http://www.kmnp.gov.tw/Research_P/Research/manage_cline/d

    2.asp 網站

    13.中國時報,86.7.22,阿公店水庫優養化榜首─鳳山水庫、澄清湖

    亦趨惡化 危及大高雄用水,

    http://mpa.ngo.org.tw/why-no-dam/relation/relation6.htm 網站

    14.水資源,http://140.122.143.66/bio/teache webs/water/water

    文字資料.htm 網站

    15.行政院環保署網站,http://www.epa.gov.tw/main/index.asp。

    專題報告封面.pdf畢業論文.pdf