Ch 10 水污染 授課老師:王根樹 【本著作除另有註明，網站之內容皆採用 創用CC 姓名標示-非商業性-相同方式分享 3.0 台灣 授權條款釋出】

水環境 水環境(water environment)即為與水有關的環境： 水環境討論的議題包括水、環境、水資源、生態系統等不同領域的主題 由水涵養的環境 環境中的各種水資源形式 與水相關的生態系統 水、環境與生態系統間的交互作用 水環境討論的議題包括水、環境、水資源、生態系統等不同領域的主題

水文循環中的污染問題 酸雨 污水處理廠 掩埋場 廢水排放 滲漏

Oxygen Sag Curve 水污染直接影響水生態系統，後續影響範圍包括食物鏈、環境生態及人體健康。

營養物質對水環境的影響 貧養(oligotrophic) 水體中營養物質濃度低、浮游生物含量低，種類多，溶氧接近飽和，水質良好。污染程度低的水庫或湖泊，其水質狀況許多屬於貧養。 優養(eutrophic) 水體內營養鹽濃度高，水域內生物質量高，藻類數量高，水中懸浮粒子及殘留物質增加，透明度降低。水中溶氧量變化大。 優養化(eutrophication):

水污染定義 所謂水污染，係指由於人為因素直接或間接的將污染物質介入水體，以致變更水體之物理、化學或生物特性，影響水體原本正常用途甚或進而危害國民健康及生活環境。所謂水的正常用途依照水污染防治法施行細則可分為七大類： 1.公共給水、如家庭、商業及機關用水等。  2.農業用水、如灌溉用水、牲畜用水等。 3.水力用水、如水力發電等。  4.工業用水、如冷卻用水、鍋爐用水及製造用水等。  5.水產用水、如漁業養殖貝類，其他水產等。  6.水運用水、如航運(台灣河川無此用途)  7.其他、如野生保護、遊樂(親光、垂釣、划船、游泳、露營)廢水排除 及環境保育。 至於物理、化學或生物特性可由水污染指標來判斯是否改變。

水污染分布圖 （環保署）

水污染 水因污染物(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。 廢污水或廢棄物未經妥善處理即排入水體，超過水體涵容污染物之能力，致無法進行自淨作用，導致水質惡化甚而影響水體原有之正常用途，或危害國民健康及生活環境。 大部分來自人為因素，並且具持續性。 因廢污水未妥善處理，排入土壤或地下水層，或因廢棄物非法棄置，或因貯槽洩漏，則導致土壤及地下水污染事件皆為水污染之例子。

水污染來源 以BOD5之污染「產生量」計算，工業廢水約佔58%、生活污水佔23%、畜牧廢水佔19% 以「排放量」計算，則以生活污水為最高，約佔52%，其次為工業廢水，佔36%，再其次為畜牧廢水，佔12%。 以削減比例視之，總產生量3,904公噸，削減量2,529公噸，以工業廢水削減78%最高、畜牧廢水77%次之、生活水僅削減20%。

水污染來源 水污染之來源包括天然污染源及人為污染源。天然污染源一般包括市鎮暴雨沖刷地面產生之逕流等來源，人為污染源則來自人類各種活動及開發行為所產生者。各種污染源包括： 1. 市鎮暴雨逕流：暴雨初下時、雨水逕流沖刷屋頂、地面街道、山坡地及溝渠，將污染物帶入水體中形成污染。  2. 市鎮污水：包括家庭污水、商業、機關團體、事業廢水等。市鎮污水含有固體、糞便、油脂、廚餘等，常含有大量的病菌及有機物最易影響環境衛生。 3. 畜牧廢水： 畜牧廢水污染為國內主要水污染源之一，其主要來源為畜牧場，每頭豬平均每日排放相當於3—5個人所排放的糞尿量。  4. 工業廢水：工業廢水中的污染物可能來自原料、副料成品、中間產品、副產品或其他使用於工業製造之物料或能量。工業廢水常含有不同化學物質（或有毒物質）。

水污染來源 5. 農業污染： 近年來台灣農業普遍使用化學肥料，這些加進土壤之化學肥料如氮肥、磷肥等，若未完全為植物吸收而排至水體環境中，常導致水體養分太多而優養化。   6. 礦業污染： 採礦時，為分離礦物，在選礦時常用水加以沖洗，此沖洗水常含有大量之泥砂，有時會含有溶解性物質，包括來自礦物之銅、鐵、鋅、鉛等，形成金屬污染。 7. 垃圾滲出水: 垃圾掩埋場之滲出水，其水質因垃圾種類，掩埋規模、掩埋方式及掩埋階段而異。常含有高濃度有機物。 8. 其他： 森林之採伐、耕作、土木工程建設等因素也會增加水體中之浮游物質或溶解物質。

水污染的來源 點污染源 非點源污染 工業廢水 家庭污水 農業廢水 垃圾滲出水 其他 農業灌溉水 水肥、垃圾棄置 暴雨逕流

水污染物 影響生活環境項目 影響健康項目 生化需氧量﹙BOD﹚ 化學需氧量﹙COD﹚ 懸浮固體﹙SS﹚ 溶氧量﹙DO﹚ 氨氮﹙NH4+-N﹚ 磷﹙P﹚ 重金屬 （鎘、鉛、汞、六價鉻、銅、鋅、砷） 農藥 （有機磷、有機氯等）

生化需氧量(BOD5 , Biochemical Oxygen Demand) 化學需氧量(COD, Chemical Oxygen Demand) 一般以重鉻酸鉀為氧化劑，在強酸情況下加熱二小時，使水中有機物氧化為二氧化碳及水，其所消耗之重鉻酸鉀量換算成相當於氧之量。COD量測可在2-3小時內完成。 BOD與COD之關係 BOD/COD≧0.6時，表示廢水中多數之有機物可被生物分解。 BOD/COD≒0.2~0.3時，表示廢水中含有不易分解之有機物，需先馴化微生物以提升分解之比例。 BOD/COD≒0.0~0.1時，表示廢水中可能含有毒性物質，需較長時間馴化微生物，才能以生物處理法處理。

懸浮固體(SS, Suspended solids) 溶氧(DO, Dissolved oxygen) 廢水中粒徑小，不易沈之顆粒。 溶氧(DO, Dissolved oxygen) 指溶解於水中的氧，為表示水污染狀況的指標之一，簡稱為DO。一般清淨的河流，DO可接近於其溫度之飽和值，水溫愈高，其飽和溶氧量愈低。 優養化(Eutrophication) 指過量的營養物質進入水體，造成藻類大量的繁殖、死亡，並因其腐敗分解的大量耗氧，導致水中溶氧耗盡而有機物質却很充足的現象。 重金屬﹙Heavy metals﹚ 一般泛指原子量較高之金屬，易累積在生物體或人體會造成損害，如銅、鎘、汞、鉛等。

                                              大排水溝中的垃圾直接排入溪中 (http://contest.ks.edu.tw/~river/teach/hariverp/theme7/theme7-5.htm)

垃圾滲漏水 台灣大學 王根樹 （王根樹） 台灣大學 王根樹

受含鎘、鉛廢水污染農田 污染區之復育

油污污染

水污染防治制法 第三十條 在水污染管制區內，不得有下列行為： 一、使用農藥或化學肥料，致有污染主管機關指 定之水體之虞。 第三十條　在水污染管制區內，不得有下列行為： 一、使用農藥或化學肥料，致有污染主管機關指 定之水體之虞。 二、在水體或其沿岸規定距離內棄置垃圾、水肥、 污泥、酸鹼廢液、建築廢料或其他污染物。 三、使用毒品、藥品或電流捕殺水生物。 四、在主管機關指定之水體或其沿岸規定距離內 飼養家禽、家畜。 五、其他經主管機關公告禁止足使水污染之行為。 前項第一款、第二款及第四款所稱指定水體及規定距離，由主管機關視實際需要公告之。但中央主管機關另有規定者，從其規定。

本法主管機關 在中央為行政院環境保護署﹔在直轄巿為直轄巿政府﹔在縣（巿）為縣（巿）政府。 水污染防治制法 本法主管機關 在中央為行政院環境保護署﹔在直轄巿為直轄巿政府﹔在縣（巿）為縣（巿）政府。 目的事業主管機關 工廠---經濟部﹙工業局﹚ 畜牧業---行政院農業發展委員會 醫院---行政院衛生署 垃圾焚化廠---行政院環境保護署 遊樂園區---交通部﹙觀光局﹚ 自來水事業---經濟部﹙水利署﹚

事業廢水管制流程圖 處分 改善 總量管制 　　／ 放流水標準 事前許可 紀錄申報 查核管制 符合 事業廢水 徵收水汙染防治費 河川汙染整治

事業水污染防治措施管理辦法重點內容 水污染防治措施 (事業、 污水下水道系統) 廢(污)水處理設施處理 貯留 (事業) 納入污 水下水 道系統 (事業、 污水下水道系統) 排放地 面水體 廢(污)水處理設施處理 委託 處理 回收 水污染防治措施 貯留 排放於土壤 一、水污染防治措施及管理架構 排 放 魚 池 (事業) 未設廢(污)水處理設施漁牧綜合經營

污水處理累積建設成果 累計已完成35座污水處理廠 累積完成管線長度3,711公里 用戶接管已突破1,065,783戶 (18.53%) 97.7 累計已完成35座污水處理廠 累積完成管線長度3,711公里 用戶接管已突破1,065,783戶 (18.53%) 整體污水處理率已達41.58% （水利署）

污水處理累積建設成果（續） 尚有部分無用戶接管，其中6縣市將以BOT加速推動 0% （水利署） 100% 區域 公共污水下水道普及率(％) 專用污水下水道普及率(％) 建築物污水處理設置率(％) 污水處理率(％) 台灣省 6.06 14.38 10.66 31.10 台北市 87.78 4.24 2.33 94.35 高雄市 52.09 8.16 20.18 80.43 全國 18.53 12.75 10.29 41.58 台北市 高雄市 台北縣 （水利署） 尚有部分無用戶接管，其中6縣市將以BOT加速推動

雨水與污水的蒐集

重陽截流站 - 將晴天污水及初期暴雨逕流污水截流送入北市放流管

獅子頭抽水站-將台北都會區所收集之污水進行處理抽送藉抽水機送至八里污水處理廠處理。

污水處理系統的分別 集中處理 vs. 分散處理 雨污水分流 vs. 合流系統 污水下水道 vs. 化糞池 集中處理：將污水透過管線截流、收集、集中處理、放流至海 分散處理：由各區域分別收集、處理、再放流至河川 雨污水分流 vs. 合流系統 污水下水道 vs. 化糞池

污水處理程序 預處理（篩除或浮除） 去除大型物及油脂 一級處理 初沉池 浮除槽 可移除40-60% 之BOD 二級處理 生物處理 去除80％溶解性有機物 好氧處理 與 厭氧處理 懸浮生長 與 附著生長 三級處理 提高出水水質 可進一步再利用 去除難分解之有機物 營養鹽

攔污柵 台灣大學 王根樹 某汙水廠進水口（1） （王根樹）

初級沈澱池 台灣大學 王根樹 某汙水廠進水口（2） （王根樹）

活性污泥法 廢水 最初沉澱池 最終沉澱池 放流水 排泥 汙泥處理 迴流污泥 曝氣槽

台灣大學 王根樹 某汙水廠二級沈澱池 （王根樹）

穩定塘 有機物+氧+好氧菌 → CO2+水 藻類+CO2 → 氧+生物質量 參考資料：http://web.deu.edu.tr/atiksu/toprak/lagoon1.jpg

Wetlands as treatment site Artificial wetlands in residential community Plants use nitrogen from agricultural wastewater Combined with bacteria reduce nitrogen levels Ultimately clean enough for release to river channel Wiki Stanislaw Doronenko

滴濾池 參考資料：http://www.emeraldinsight.com/fig/0830070303003.png

旋轉生物盤法 參考資料：http://www.gmcanada.com/

版權聲明 作品 授權條件 作者/來源 http://apesnature.homestead.com/chapter9.html 2011/12/3 visited http://www.scribd.com/doc/50461621/oxygen-sag-curve http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/water/water8.htm 版權聲明 39

作品 授權條件 作者/來源 http://contest.ks.edu.tw/~river/teach/hariverp/theme7/theme7-5.htm/ 2011/12/3 visited 台灣大學 王根樹 版權聲明 40

版權聲明 作品 授權條件 作者/來源 台灣大學 王根樹 2011/10/29 visited 2011/12/3 visited http://www.wired.com/wiredscience/2011/01/fishpocalypse-and-climate/ http://www2.nuk.edu.tw/cee/2005-student%20report_river%20pollution.pdf 版權聲明 41

版權聲明 作品 授權條件 作者/來源 台灣大學 王根樹 2011/12/3 visited http://www.wired.com/wiredscience/2011/01/fishpocalypse-and-climate/ http://www2.nuk.edu.tw/cee/2005-student%20report_river%20pollution.pdf 版權聲明 42

作品 授權條件 作者/來源 http://www.ac.ntu.edu.tw/soilsc/Show/Tracce_elements_photo.htm 2011/12/3 visited 版權聲明 43

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