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污染預防實務與管理 污染物與水源使用 資環系 胡子陵製 水庫污染問題 優養(Eutrophication)對水質之影響 藻類指標、透明度及葉綠素濃度 台灣二十座水庫中，水質呈優養化狀況截至92年十月共有七座，情況仍嚴重 何謂優養？ 優養之定義 早期研究湖泊學者，將藻類繁生、光合作用旺盛、生物類變得較單純的那些湖泊，稱為優養的湖泊 精確的描述優養的程度：如葉綠素A的濃度，基礎生產力，用沙奇盤(Sacchidisc)測透明度的可見深度、與藻類的數目等 湖泊水庫之營養分級與指標的關係 自然界之優養現象 生態自然演替： 天然湖泊形成 雨水及地面水帶入營養 生物稀少之貧養狀態 集水區內雨水沖刷富營養泥土及植物殘屑 湖水營養增加、水深漸減、植物繁生 進入優養期 足夠時間後 變為淺水湖 植物大量生長 沉積淤積速率加快 湖泊死亡成為沼澤或沖積平原 天然湖泊生命可達百年或千年 優養的人為因素_人造水庫 人造水庫之命運 違反自然的地質變化 集水區內之人為活動 加之營養源及淤砂的流入 優養化提早發生 人工水庫壽命短則數年，長則十餘年 台灣地區人工水庫，都發生了藻類繁生的現象 優養的成因_磷 水庫中磷的來源 集水區內植物及土壤自然溶解 使用含磷清潔劑、施用大量磷肥、飼養牲畜及家庭污水排放 濫墾濫伐破壞水土保持 優養的成因_營養源 一般公認最重要的優養因素，亦稱限制因子，便是營養源 藻類生長所需包含：碳源、水分、無機金屬都不虞匱乏、唯有氮源及磷源常因濃度太低而成為限制因子 控制進湖泊及水庫內的氮及磷，即可控制藻類的生長 台灣地區的水庫中，氮的含量均已偏高，唯一的限制因子－磷 湖泊水庫之營養分級與指標的關係 依據世界經濟合作發展組織(OECD)之湖泊水庫優養程度分級標準，在葉綠素a方面分級如下︰ 葉綠素ａ(μｇ/L) 貧養： ＜2.0 貧養－普養：2.1 －2.9 普養：3 －6.9 普養－優養：7.0 －9.9 優養：≧10 湖泊水庫之營養分級與指標的關係 依據世界經濟合作發展組織(OECD)之湖泊水庫優養程度分級標準，在總磷方面分級如下︰ 總磷 (μｇ/L) 貧養：＜7.9 貧養－普養：8 －11 普養：12 －27 普養－優養：28 －39 優養：≧40 資料更新日期：92年09月08日 優養對水質之影響 藻類都不具毒性，惟海水優養造成旋鞭毛藻的繁生－紅潮，使貝類累積致人於死的毒素 大量藻細胞影響水的色澤和臭味 造成水處理混凝、沉澱及過濾等步驟的沉重負擔，如大量藻細胞要消耗較多的混凝劑並產生較多的廢棄污泥、堵塞濾床 藻類繁生間接造成水中致癌物質三鹵甲烷等化合物之產生 控制水庫優養之方法 外在營養源→限制營養源排入 嚴格管制污染的河水、集水區中聚落的污水、養殖場的廢水、工廠的排水，使其進入水庫前至少有除氮、除磷步驟之三級處理 高山水庫最主要營養源為土壤沖蝕(erosion)因此需特別注重水土保持 內在營養源→使用淤泥疏濬或庫水曝氣 對較淺的水庫，底泥中累積的營養素不斷在庫內循環分解 此法耗費不貲，但可使底泥表層形成氧化層，阻絕磷的釋出 控制水庫優養之其他方法 撒布活性碳等粉末，阻絕陽光 加入硫酸銅以抑制藻類生長 飼養食藻魚類等 惟上數都養缺點及副作用，因此並未普及 加強集水區的水土保持工作 認識三鹵甲烷 飲用水水質中，見諸媒體較高者莫過於「三鹵甲烷」一詞 以下針對此一名詞分別介紹 自來水中三鹵甲烷之發現 三鹵甲烷的成因 影響三鹵甲烷生成的主因 三鹵甲烷對健康之影響 控制三鹵甲烷的技術 喚起維護水源水質之共識 自來水中三鹵甲烷之發現 1974年美國EPA，發表從紐奧良市三個淨水廠的淨水中發現含三鹵甲烷(Trihalomethanes，THMs)在內之66種有機化合物 同年證實原水加氯消毒後氯氣與原水有機物質反應生成大量氯仿(chloroform) 1975年美國80個城市自來水及原水中檢測六種有機物CHCl3、CHBrCl2、CHClBr2、CHBr3、CCl4、CH2Cl2，發現前四種(即THM)的形成和氯氣消毒有密切關係 自來水中三鹵甲烷之發現(續) 1976年美國國家癌症研究所公佈了氯仿為一致癌物質，並發布禁令，禁止將氯仿當作食品、藥物添加劑 此後，世界各國紛紛於自來水質中訂定了最大容許標準(如右表)，美國於1995年訂定飲用水總THM最大容許量為0.1mg/l 自來水中三鹵甲烷之成因 原水中有機物及氨氮含量日益增多，增加原水預氯處理的加氯量，使得很少自然存在於水體的三鹵甲烷不正常的增加 有機物和氯反應所生之產物有 CHCl3氯仿 CHBrCl2一溴二氯甲烷 CHClBr2二溴一氯甲烷 CHBr3溴仿 淨水程序中形成三鹵甲烷之反應 氯＋(溴或碘離子) ＋有機前質(precursors)→三鹵甲烷＋鹵化有機物 影響三鹵甲烷生成之主