雲端學校本位課程 宜蘭校區 環境中的化學 私立及人中學 化學科.

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1 雲端學校本位課程 宜蘭校區 環境中的化學 私立及人中學 化學科

2 宜蘭縣境內水汙染與土壤汙染之探索

3 一.龜山生態 Turtle Mountain Ecology
長久以來，龜山島的海底世界都披著神秘面紗；龜首處的海水，經常呈現黃濁的陰陽 海現象，空氣中也濔漫著硫磺味。 過去並無龜山島海底生態資料曾被報導過；龜山島有其獨特的海底世界嗎?還是只有灰 濛濛的礁岩地形和死氣沉沉的景色?  龜山島地處黑潮暖流終年北流之通道上，因此本假域內的海洋生物，應該是非豐富， 直到目前為止尚未有系統的調查本域海域生態環境。己知本海域為台灣三大漁場之一， 是近海漁撈的主要作業區域，盛產蝦、蟹、花枝、小卷、赤鱆、馬頭魚等高經濟性魚 類。由於許多洄游性魚類往來洄游經過本海域，主要漁獲有旗魚、鯊、鯖、鰹、飛魚 等，使得本域亦為鏢、釣漁業之良好漁場。 龜山島海藻種類組成竟與台灣東部、南部之海藻相較相似，但與台灣北部海藻相比較 則差異較大，其中有十種海藻是台灣北部所未發現的；如此可佐證黑潮暖流經路線是 經過龜山島從而轉向東北偏離台灣北部。 從龜山島的海岸地形景觀來看，令人無法想像其沿岸淺海處會有珊瑚礁。除龜尾和北 岸為礫石灘外，全島許多地方都是崩落堆積而成的崖堆、峭壁和海蝕洞；海底亦是以 崩落的大礁石為主，顯然這個火山島 年紀尚輕（約七千年前曾有火山活動），地形未穩固，尤其九二一地震時，龜山島南 岸也有大片壁被震落到海底。 龜山島的珊瑚礁位在龜尾東北岸，分佈水深大約從岸邊一公尺以下到六公尺左右，長 度約150公尺左右，擁有種類繁多且多采多姿的無脊稚動物和五顏六色的珊瑚礁魚類在 此棲息。若與台灣南部珊瑚礁的規模相比較，北處屬於是範圍較小的珊瑚礁區；根據 調查結果顯示，其珊瑚種類都生長在大礁石上，水深超過六公尺處即為沙泥底，珊瑚 群體無法附著。

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7 龜山傳奇 The Turtle Mountain Legend
龜山島一名龜山嶼，位於宜蘭東方約十公里之海域，為孤懸於海中之火山島嶼，外貌 酷似浮龜而得名，屬宜蘭縣頭城鎮所轄。由大里向東南看，其形最似烏龜，首朝東北， 尾向西南，全島東西長三．三公里，南北長一．七公里，面積只有二‧八五平方公里， 海岸線長約十公里。 龜山島因外形酷似烏龜而得名。主要由兩座火山體組成龜頭和龜甲，龜尾部位是一片 細長的砂洲，隨著潮水漲落，就像是烏龜擺尾。 數萬年前曾火山噴發，島上留有硫氣孔和溫泉。此外，距龜山島西南約四公里，還有 一個更小的「龜卵嶼」。 在民間傳說中，龜山島是隻大母龜，在明朝鄭成功率軍到台灣時，大母龜攻擊鄭成功， 於是鄭成功一箭將牠射傷。母龜在產下卵後化成龜山島，硫氣孔便是當年被射中的傷 口。 另一則傳說，是龍王宮裡的龜將軍與龍王公主私下戀愛，造成龍王不悅，因而將龜將 軍變成島，公主則被化為風光旖旎的蘭陽平原，永遠只能隔海遙遙相望。而這段淒美 的故事，在地理師眼中，則是風水上「龜蛇守海口」的大好形勢：龜山島和蘭陽平原 沿岸連綿不斷的砂丘（蛇）正好維繫了蘭湯平原的地氣，使得蘭陽豐衣足食。 另外，一些諺語也可看出龜山島與宜蘭生活的密切。例如，「龜山若戴帽（烏雲）， 大雨就來到」，由龜山島來預測天氣。「等龜山轉頭（或崩了）再還（債）」，則是 說賴帳不還。

8 二.【宜蘭頭城】外澳音浪祭‧難得一見的牽罟實錄
外澳，這處位於宜蘭頭城，出了國道5號雪山隧道後遠即 可抵達的海灘。這次活動似乎是民間團體結合社區漁民體驗 牽罟的活動，有幸看到漁民將魚網灑向大海中後，民眾使勁 拉著繩子，將魚網拉上岸的過程。過程中，大家充滿期待， 人群中還夾雜著幾位有點年紀、穿著傳統服飾的漁婦，這些 漁婦大概都是參與當年牽罟捕魚的婦女，如今這項活動大都 走入歷史，對這群婦女們而言，一定令他們勾起深刻的回憶！

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14 三.宜蘭縣境內水資源 宜蘭縣境內水資源豐沛，地面水系佈滿境內各區 域，而縣境內主要地面水體由北而南計有福德溪、 金面溪、得子口溪、宜蘭河、蘭陽溪、安農溪、 羅東溪、冬山河、新城溪、蘇澳溪、東澳溪、南 澳溪及和平溪等。

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16 四. 水質參數的濃度值 溶氧(DO) 生化需氧量(BOD)
溶氧是指溶解於水中的分子氧，係表示水污染狀況的重要指標之一，一 般以mg/L 或ppm 表 示。 由於所有生物，均仰賴氧氣來維持代謝程序，並產生能量來生長與再生 細胞，水中溶氧濃度對水生生物相當重要。 水中溶氧含量對魚類之生殖棲息有很密切之關係。 一般河川之溶氧量<3.0 mg/L :大多數魚類不利或 甚至導致死亡，只剩 吳郭魚及大肚魚等耐污染之魚類。 溶氧量<2.0 mg/L時，大多魚類已不能生存。 欲維持魚類之良好棲息環境，水中溶氧量至少須高達5.0 mg/L以上。 生化需氧量(BOD) 　 水中污染物被好氧性微生物分解時所需之消耗之氧量，常以BOD 為 廢水或水體中含有可被生物分解的污染物多寡的指標。 懸浮固體物(SS) 懸浮固體係指水中會因攪動或流動而呈懸浮狀態之有機或無機性顆 粒。

17 氨氮（NH3-N） 含氮有機物主要來自動物排泄物及動植物屍體之分解，分解時 先形成胺基酸，再依氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮程序而漸次穩 定。 因此，當水體中存在氨氮可表示該水體受污染時間較短。 RPI指標 係以水中溶氧量（DO）、生化需氧量（BOD5）、懸浮固體 （SS）與氨氮（NH3-N）等四項水質參數之濃度值。 計算及比對基準如下表所示：

18 五. 湖泊背景 宜蘭縣境內水資源極為豐沛，地面水系佈滿境內 各區域，而轄境內主要湖泊則有龍潭湖、大湖、 雙連埤、梅花湖、翠峰湖。

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20 (一)龍潭湖 　　龍潭湖位於礁溪鄉龍潭村，距宜蘭市區約6公里， 原名為「大埤湖」、「大坡湖」，湖面遼闊，昔日是 『蘭陽十二勝』之一，也是宜蘭五大名湖中面積最大 的湖泊。由於湖水未受污染，富藏水生動植物，時見 釣客棲身作姜公。湖泊的地形三面環山，湖面如鏡泛 漾青山倒影，景緻頗為恬靜宜人，湖邊山間寺廟林立， 時聞暮鼓晨鐘響起於幽幽清境。 　　龍潭湖目前已劃定為風景特定區，經現場勘查後 發現，湖泊富藏水生動植物，西北方為礁溪鄉第一公 墓及三座寺廟各分佈在北方及西北方湖邊山坡上，湖 之南邊多為水田、住家其生活污水沿著水溝排入湖中， 湖北方有私人養雞鴨場及風景區停車場、魚池等污染 源。

21 (二)大湖 　　大湖位於員山鄉湖北村，又名天鵝湖，因湖 面形狀宛如肥胖水鴨而得名。湖身長200公尺， 最寬處400公尺，湖面寬廣，西伯利亞雁鴨成群 結隊，高飛低翔。沿岸百棵水茄苳，此植物在宜 蘭地區栽植密度最高。大湖為五大湖中唯一有經 營管理之風景遊樂區，但亦因遊客及水生動物(鵝、 鴨)所產生之營養源直接排放至湖中導致水質混濁， 有優養化現象，另外西方為丘陵地，東邊為大片 水田及果林，因此農業活動亦為之可能之污染源。

22 (三)雙連埤 　　雙連埤位於員山鄉湖西區境內，是一個群山環繞的天然堰塞 湖，佔地約18公頃，原有大小兩潭的湖水，當地人稱為上下埤， 因為兩埤相通，因而得名，但湖水面積依雨量大小決定水位，目 前下埤已淤積成泥沼地，只剩上埤保有水源，本區植物、動物自 然資源豐富，亦為早期客家移民之招墾區，有生態環境及人文歷 史教育之背景與功能。在這塊國寶級溼地，具有繁多的物種，其 水生植物更居台灣溼地之冠，埤中及湖邊的草澤中，共有80 科 202 種植物，包括水社柳、田蔥、野菱、絲葉貍藻、石龍尾、蒪 菜等稀有種。而埤中6 科9 種的魚類中，還包含有在台絕跡近七十 年的青魚，湖上有一種沈水植物累積而成，一個足球場大小的 「草毯」，草毯上草木盤根及腐植土厚達三台尺，這是國內除了 日月潭外，難得一見的自然景觀。但因湖邊山坡地多開闢為大型 菜園，種植高麗菜、薑等蔬菜及觀賞樹木。因此可能污染源應為 農業活動所產生。 雙連埤原為未受污染地區，但於早期遭地主以疏浚為由進行沼 澤地開發，嚴重破壞生態及水質，經過宜蘭縣政府積極以生態保 護為由，並將已撤校的大湖分校，於民國88年重新整修為「雙連 埤生態教室」並代為管理，以規劃成為一設備完善與推廣資料齊 全的「自然教育基地」。此外，也激發一群關懷雙連埤的當地居 民及生態保護人士，共同發起成立─雙連埤文教促進會。

23 (四)梅花湖 　　梅花湖原名「大埤」，位於宜蘭縣冬山鄉得安村， 「梅花湖」乃是經由前總統蔣經國下鄉巡訪時因以湖 形狀似梅花五瓣為其命名而來。湖泊地理三面環山， 湖畔垂柳依依，並有一座典雅的吊橋與湖心孤島相連， 現湖岸築有長約4公里的環湖公路，可供遊客騎乘自 行車，沿途風景依人，令人心曠神怡。梅花湖前幾年 開發成水上渡假中心，但因泥砂淤積，水位降低，水 質有優養化之虞，目前已無營運，惟水源減少，湖水 水質仍有惡化的可能。現由宜蘭縣政府遊憩管理科維 護管理，於假日並派駐解說志工，提供旅遊諮詢服務。

24 (五)翠峰湖 　　翠峰湖海拔1,840公尺，為全省面積最大的高山湖泊， 面積約為20公頃，山水匯集冬季滿水期可達25公頃，湖 深約6公尺，為太平山森林遊樂區森林保育區，保護對象 為高山湖泊生態資源及湖中棲息鳥類鴛鴦等水鳥，鴛鴦英 名為mandarin duck，意即「中國鴨」雄鳥羽色鮮艷，雌 鳥體大致為灰色，本區是鴛鴦在全世界自然分佈的最南限， 在生態保育上具重要地位與義意屬珍貴稀有保育類野生動 物。 　　1-4月為枯水期，水位下降，湖面一分為二，呈葫蘆 狀。變化萬千的雲霧中點綴著豐富的生命，如湖畔草澤、 森林及野生動物等，孕育出這片未受干擾的生態保育區， 值得珍藏。曾發現大型魚隻出沒，翠峰湖經常雲霧飄渺能 見度不高，造成採樣時困難度增加，由於翠峰湖為未開發 區，降雨後之非點源逕流廢水(沖刷泥沙、落葉及土壤中 天然營養源)造成優養的可能性較高。

25 六. 近年五大湖泊優養化趨勢圖 湖泊依其所含營養濃度之高低及生物質量之多寡狀況，一 般可分成三個等級，即貧養水域(Oligotrophic)、中養水域 (Mesotrophic)與優養水域(Eutrophic)。各等級特性如下： (一)貧養(Oligotrophic) 指在集水區低度開發狀態下，或水庫、湖泊形成之初，其 水體中營養鹽濃度較低，浮游動植物含量亦少，其歧異度亦高， 此時水質狀況亦佳。 (二)中養(Mesotrophic) 此階段為由貧養至優養之過渡期，其水體營養鹽漸高，浮 游動植物含量逐漸增多，其歧異度逐漸降低。 (三)優養(Eutrophic) 由於營養鹽大量增加，水體中營養鹽濃度增高，藻類大量 繁殖。造成底層缺氧，懸浮顆粒及殘留物質增加，水體透明度 降低。

26 近年五大湖泊卡爾森單一指標法(葉綠素-a)優養 化情形

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28 近年五大湖泊卡爾森單一指標法(總磷)優養化情 形
　　下圖為宜蘭縣境內五大湖泊近五年來，依卡 爾森單一指標法(總磷)測量計算之優養化情形統 計長條圖。。於各年度之比較可知，近幾年平均 值濃度皆呈現優養程度，其中以龍潭湖濃度較高。

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30 近年五大湖泊卡爾森單一指標法(透明度)優養化 情形
　　下圖為宜蘭縣境內五大湖泊近五年來，依卡 爾森單一指標法(透明度)測量計算之優養化情形 統計長條圖。透明度方面，僅大湖於民國93年間 為中養狀態，但整體而言，近幾年以單一參數判 定標準觀之，其所呈現出的差異性不大，且皆為 優養之狀態。

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32 近年五大湖泊卡爾森多指數法比較優養化情形
　　下圖為宜蘭縣境內五大湖泊近五年來，依卡 爾森多指數法比較測量之優養化情形統計長條圖。 於年度趨勢分析可知，除了民國92年度因各指標 較佳，呈現中養狀態。其餘年度皆可清楚發現五 大湖持續維持於優養化狀態，且指標數值有逐年 升高之趨勢，顯示各湖泊水質持續惡化。

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34 七.土壤及地下水污染整治業務 土壤主要指陸上生物生長或生活之地殼岩石表面 之疏鬆天然介質，地下水主要指流動或停滯於地 面以下之水； 但當物質、生物或能量之介入，致 變更品質，有影響其正常用途或危害國民健康及 生活環境之虞時，即可稱為土壤及地下水污染。

35 近年來國內外陸續發生土壤及地下水污染事件，土壤 與地下水污染已成為世界先進國家所關注的環保議題， 而臺灣地區最主要且最受關注的污染場址可概分為4 種，分別是「農地重金屬污染」、「加油站及大型儲 油槽污染」、 「不明廢棄物非法棄置場址污染」及 「其他工業污染」等。而造成土壤或地下水污染之主 要物質概括可分為兩大類，分別為： 重金屬污染物質：砷、鎘、鉻、汞、銅、鎳、鉛、鋅。 有機物污染物質：概分為單環芳香族碳氫化合物、多環 芳香族碳氫化合物、酚類化合物、氯化碳氫化合物、農 藥等。

36 目前本局土壤及地下水污染整治業務主要工作項目如 下：
目前我國在空、水、廢、毒相關管制法令陸續建置完 備後，為因應日漸受重視的土壤與地下水污染， 特別 於89年2月2日公布實施「土壤及地下水污染整治法」 等相關法規，並陸續展開各項污染潛勢調查、緊急應 變、污染改善及整治工作。 目前本局土壤及地下水污染整治業務主要工作項目如 下： 污染潛勢調查：含農地、加油站、廢棄物非法棄置場址、 工廠或其他具有污染潛勢之土壤及地下水污染調查。 定期監測：含地下水監測井設置及監測，以及超過監測 基準之地區土壤濃度追蹤調查。 污染場址污染改善工作。 民眾陳情及緊急應變案件處理。

37 本局為達成土壤及地下水污染預防及改善等目標，除 執行經常性工作外，並以專案計畫協助推動執行相關 業務， 藉此完善宜蘭縣整體的土壤及地下水背景資訊， 確實控管縣內土壤及地下水污染情形，提升本縣土壤 及地下水污染防制計畫執行績效。 資料來源： 宜蘭縣政府環保局→

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