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    智慧水產生態養殖循環系統有精心設計的維生設備,加入遠端操縱、監控介面、感測裝置,飼養者可透過達因國際-雲端平台接收水質數據、自動投餌、遠端調節水質和燈光,並可透過網路攝影機,即時觀察魚的活動力與生長,能解決在內陸飼養海水魚、淡水魚的水源問題。
    個案說明,位於屏東枋寮的業者,在養殖的午仔魚處於出魚階段,協助業者即時取得水溫、
    溶氧量酸鹼值(PH)等數據,得出該池專屬條件的平衡指標,不僅風險得以控制,可提前在養殖風險前做出防範措施,降低各種養殖風險造成的損失,進而達到豐產效果。業者以往在出魚期間,幾乎投入養殖週期的全部成本,任何風險的發生都是難以承受的代價,有了平衡的指標依據,對於銷售的掌握更能由被動轉為主動,更有機會創造更大的收益。

  • 世界水質監測
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    「世界水質監測日」(WWMD,World Water Monitoring Day)是一個全球性關懷水環境品質的活動。世界水質監測日原係美國清水基金會(America’s Clean Water Foundation, ACWF)在2002年為紀念美國「清水法案(Clean Water Act)」實施30週年,在全美各地所舉辦的一個全國性(美國國內)關懷生活環境水體品質的活動。由於該活動一下子吸引七萬五千多人參加活動,並引發民眾對水質問題的關注。國際水協會(International Water Association, IWA)、美國清水基金會 及美國環保署(USEPA)等單位爰於翌年(2003年),共同發起並選定每年的9月18日 為世界水質監測日。藉由邀請各國民眾全球同步檢測環境水質之方式,來關心地球水環境的品質,共同為保護地球水資源而努力,期讓全世界每一位用水人-無論大人或小孩永遠都能有乾淨、安全的水可以使用。

    世界水質監測日活動為配合世界各國對水環境議題的重視,更與聯合國作重要連結,積極進行活動推廣,盼能獲得更多世人關心水環境品質,重視環境水質日趨惡化之嚴重性。自2009年起,世界水質監測日活動將邀請民眾參與環境水質監測活動之時程,提前至每年3月22日(「世界水日」 (World Water Day) -聯合國重要的環境節日之一;台灣稱為「水資源日」) 來舉辦,並將是項邀請民眾關心環境水質及參與監測水環境監測工作轉變成為幾乎是全年性之定常性活動;讓民眾參與環境水質監測的活動能更持續,讓民間參與水環境監測的力量能發揮更大的成效。(雖然世界水質監測日仍訂在9月18日,並且原配合世界水質監測日於9月18日至10月18日(水質監測月)期間邀請民眾參與水質監測之活動期程仍維持不變,但邀請民眾參與是項水質監測活動之限,則自3月22日起至12月31日底才結束)。

    為鼓勵我國民眾關心水環境品質、共同保護水資源,自2003年起,行政院環境保護署即邀請民眾參與第一屆世界水質監測日活動,希望藉由辦理水質監測領隊教師研習活動來培訓種籽教師,將環境教育向下紮根。提供民眾參與環境保護工作之管道,藉以提昇民眾關心生活周遭環境水質之意識,以及培訓環境監測志工。此外,希望藉由舉辦世界水質監測日相關活動,與世界各國同步檢測環境水質,讓台灣與世界接軌,以善盡地球村一份子的責任-共同為保護地球上珍貴的水資源而努力。

    世界水質監測日係藉由民眾實際參與水質檢測之過程,瞭解環境水質狀況,進而關心水環境品質,而達保護水資源環境之目的。行政院環境保護署過去每年皆透過「委辦計畫」方式,委由學術機或社團法人來舉辦該世界水質監測日活動,並協助進行相關之環境教育宣導活動。活動內容包括:(1)於全國各地舉辦多場次水質監測領隊研習活動(含初階及進階),(2)邀請民眾於世界水質監測月(9月18日~10月18日)期間,與各國民眾全球同步檢測環境水質。每年除邀請民眾參與水質監測外,另亦舉辦教師水質監測教案設計、世界水質監測日活動海報設計、網頁設計、參與水質監測活動感言(短文)以及部落格設計等多項比賽活動,以豐富活動內涵。

    「世界水質監測日」(World Water Monitoring Day)水質監測項目

    河川水質受天候及氣象的影響較大,一般以生化需氧量(BOD)、溶氧(DO)、 酸鹼值(pH)、氨氮、大腸桿菌類、濁度、總磷及比導電度等八項水質指標代表各 類用水的品質。惟本活動為配合美國清水基金會為世界水質監測日之活動設計,該 水質檢測以試劑(理化方法)為主,並以生物指標技術(觀察、採集……)為輔。 前者檢測溫度、酸鹼值、水體溶氧及濁度等四項參數;另外,可再配合生物觀察輔 助手段(此為選擇性施作項目),藉由觀察溪流中河床底棲生物之種類(魚類、水 生昆蟲……)來瞭解水質狀況。因此,該水質檢測,除利用檢測試劑包(WWMD test kits)測得瞬間水質外,也可由水中生物判定該水體在長時間狀況下之水質概況, 提供一般民眾監測水質一個簡便、安全的方法。該簡易水質檢測包可檢測包括:溶 氧、酸鹼值、濁度及溫度等四項水質參數,簡單介紹該四項水質參數如下: 

         (一) 溫度Temperature

    表示水的冷熱程度。水溫可影響水的密度、黏性、蒸氣壓、表面張力等物理特性,在化學方面可影響微生物的活動及生化反應的速率等。因此,對於水質的 研判,溫度為一簡單而必要的檢驗項目。如將較高溫度之廢污水排放到水體,不 僅使得水中的溶解氧急劇減少,並將使得水體中的生物加速生殖及呼吸作用,使 得好氧生物快速死亡,導致於水體生態系統受到影響,而使得水體自淨作用無法 進行。溪流水溫對於棲息於其中的水生生物之生存、族群生長與分佈都有甚大的 影響,有人研究溪流中某些水生生物的對水溫變化之容忍範圍,因此,檢測水溫 之變化,有利於推知溪流中某些水生生物的生存範圍。

    (二) 溶氧Dissolved oxygen(DO)

    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。一般河川之溶氧量低於3.0 mg/L 時,對大多數魚類不 利或甚至導致死亡,只剩吳郭魚及大肚魚等耐污染之魚類,溶氧量低於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。例如翻車魚及台灣特有之櫻花鉤吻鮭等高級魚類,更須在溶氧6.0 mg/L 以上的水域才能生存。因此在各種不同水體中,溶氧量常被視為水質或 優或劣一個重要之參考指標。氧在水中之溶解度易受到大氣中各種氣體之分壓、水的純淨度以及水溫等因素的影響。大氣中氧之分壓較水中氧之分壓大,則溶入水中之氧氣會增加。另外, 水中鹽分含量亦會影響氧之溶解度,一般鹽分愈高,則溶氧愈低。溫度愈高,則 溶氧亦愈低。以20℃之純水為例,其飽和溶氧量9.07mg/L,但20℃之海水, 其飽和溶氧量則只有7.33mg/L。

    (三) 酸鹼值(pH 值)

    水中酸度之大小,由溶液中所含氫離子(H�y)濃度來決定,H�y濃度越高,酸 性越強,通常用氫離子濃度指數(簡稱pH 值)來表示。pH 值的範圍在0~14 之間,純水為中性,pH 值為7.0,當溶液為酸性時,其pH 值將小於7,即pH 值越小,則酸性愈強。反之,當溶液為鹼性時,其pH 值將大於7,即pH 值越 大,則鹼性愈強。以降雨為例,由於雨水吸收空氣中的二氧化碳,形成碳酸,使其在正常情形下pH 值約為5.6,呈現弱酸性,但受人為所排放之SOX、NOX 等廢氣,在大氣 中轉化成SO42-、NO3-之影響,在被水汽吸收後,雨水會出現酸化現象,當pH 值小於5.0,我們稱為酸雨或酸霧,會對環境生態會造成危害。大部分的水生生 物,對水環境中pH 值相當敏感,基於維護生態平衡的考量,事業放流水的排放, 均需控制其pH 值以防止對水生生物造成衝擊。

    (四) 濁度Turbidity

    濁度是指由污染水中含有漂浮及懸浮物質所引起,諸如黏粒、坋粒、微細之有機物、浮游生物或微生物等。均能使水色混濁。在水質上,常以濁度來表示水 樣的混濁程度。在靜止狀態下的水體,如湖泊或水澤,水中之濁度,多來自膠體 粒子;但是在流動狀態下的水體,如河川,水中濁度則主要來自較大粗大的懸浮 物質。以河川為例,上游,降雨時因沖蝕作用而將大量土壤帶入河川,土壤的礦物質及有機物質均會導致水體濁度的增加;河川中下游則常有工業廢水、都市污 水、灌溉農田之回歸水或養豬廢水流入,特別是有機物進入河川後促進細菌與微生物的生長,氮、磷成分增加,則刺激藻類大量生長,造成優養化現象,這些都 是使水中混濁度增加之原因。

    惟上述四水質參數,與目前環保署用於評估河川水質之綜合性指標為河川污染 程度指標(RPI, River Pollution Index)並不相同,該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 值來計算所得之指標積分值,並判定河川水質污染程度(此一套分類系統與國際上 其他國家所採用監測項目亦不完全相同,參加活動者對此四項水質檢測應有正確的 認知)

    「世界水質監測日」(World Water Monitoring Day)檢測檢測包

    採用檢測方法及試劑包

    美國清水基金會為考量一般民眾參與水質檢測之普及性以及試劑使用之安全 性,世界水質監測所採用檢測方法係以理化方法-試劑檢測為主,另以生物指標方 法(觀察、採集……)為輔。前者檢測溫度、酸鹼值、水體溶氧及濁度等四項參數; 後者,藉由觀察河川底棲生物種類(魚類、水生昆蟲……)來推斷該水體之水質概 況,提供一般民眾監測水質一個簡便、安全的方法。其中,為考量該水質檢測之安全性及全球同步測值比較方便,理化方法檢測水質之器材及試劑係採用美國清水基金會所推薦的簡易檢測包(WWMD test kits, LaMotte 公司產品)為原則,而生物指標方法因各國水質狀況與水棲生物指標不一,因此祗作為選擇性施作項目。該水質 檢測包之樣式及內容如下圖所示。

    1.溫度(temperature

    溫度的對水質監測來說是非常重要的。溫度的變化將影響水中溶氧值,水 生植物的光合作用或者是微生物對於毒性廢棄物、寄生蟲、病害等的敏感性。熱污染,一般是指工廠排放的高溫廢水造成,不但造成水體溫度的改變並將對 水生系統的平衡造成威脅。

    (1)溫度計的使用方法:本活動提供兩個溫度計,其背面有黏膠設計,將溫度 計黏貼於容器上或其他方便讀取溫度數值的位置。低溫溫度計以液晶顯示數據,而高溫溫度計(大於14℃)則以綠色顯示測值,如下圖所示。

    (2)溫度量測操作步驟:將溫度計放置於在水面下10cm 處維持約1 分鐘後;才 自水中取出溫度計讀取溫度,並且以攝氏為單位記錄測得數值。

    (3)其他補助量測儀器:除本活動所提供的溫度計貼紙外,你也可以自行準備 一般溫度計(酒精或水銀溫度計)或其他電子偵測儀器,分別來測定大氣中 氣溫及採水體裡的溫度。

    2.溶氧(DO

    溶氧(DO)對於判斷水體生態系統的健康狀況是一個相當重要的參數, 因為所有的水生動物都需藉由氧氣來生存。一般在自然水體中,若溶氧值高則 水質較為良好有助於維持水中微生物的多樣性。自然或人為所造成的改變,將 對水生環境中可測得的溶氧值造成影響。

    飽和溶氧值是水質的重要測量指標。一般說來,低溫的水比高溫的水有較 高的溶氧量,舉例來說:若水中溫度為28℃時,水中所測得的飽和溶氧值為 8ppm;當水溫為8℃時,所測得的飽和溶氧值約為12ppm。當下水道污水中含 有數量龐大的細菌或大量腐爛植物的污水,都將降低水體的溶氧值,因而溶氧 值將會有相當大的變動,也會對動植物的繁殖造成影響。

    (1)溶氧量測定操作步驟:

    (a)接續前項水溫測量;將本檢測包所附圓形玻璃小試管完全浸入已採取水樣之容器中,再小心地將試管從水樣中取出,並保持水樣滿至試管的頂端;
    (b)在小試管中放入2 顆溶氧測試錠TesTabs(標示有DO 字樣)。當藥片加入後,水樣將會溢出試管;隨即旋緊試管蓋,此時會有更多的水溢出,請確定試管中無氣泡殘留;
    (c)反覆上下搖晃直到藥片完全溶解為止,此步驟約需4 分鐘時間;
    (d)當藥片完全溶解後,再靜置5 分鐘,水樣的顏色將產生變化;
    (e)利用溶氧色卡比對水樣的顏色,並以ppm 為單位記錄所得之溶氧值。

    (2)其他檢測儀器或設備:除本活動所提供的試劑及比色法檢測外,你也可以自行準備一般攜帶型(秏電式)溶氧度測定儀(計)來測定水中的溶氧量。

    (3)溶氧飽和度%:從溶氧飽和度%對照表中找出水樣的溫度,比對到最上方 的溶氧濃度,此時水樣的溶氧飽和度即為表中溫度與溶氧的交叉處。舉例來 說:假如水樣的溫度為16℃,溶氧為4 ppm,則所得之溶氧飽和度為41%。

    (4)溶氧飽和度(%)對照表

    溶氧飽和度 ( %) 對照表

    3.酸鹼值(pH 值)

    pH 值試驗即為量測水質呈酸性或鹼性的程度。pH 值的範圍從0(非常酸) ~14(非常鹼),7 則為中性,而一般自然水體的pH 值通常介於6.5~8.2 之間。 水中微生物只能適應於特定的pH 值區間,即使水體的pH 值僅發生些微的改 變,一旦若超出水生的生物所能適應的範圍,則將造成這些水生生物的死亡。 pH 會受到工業廢水、農業用水及礦業不當排放的廢水影響而改變。

    (1) pH 值測定操作步驟:

    (a)將本檢測包隨附10ml 的試管(編號0106)裝滿水樣;放入一顆pH 檢測 試錠Wide Range TesTab(包裝紙上標示有pH 字樣);
    (b)扭緊試管上的蓋子,反覆地上下搖晃直到藥片溶解為止,但可能仍會有些 許藥片殘塊存留在水樣中;
    (c)比對水樣與pH 色卡上的顏色,讀取水樣pH 值並記錄。 

    (2)其他檢測儀器或設備:除本活動所提供的試劑及比色法檢測外,你也可以
    自行準備一般攜帶型(秏電式)酸鹼度計來測定水中的酸鹼值。
    4.濁度(turbitity

    濁度試驗則是測量水質的相對清澈程度。水質混濁的主要原因與懸浮物和 膠體物質如泥土、泥沙、有機及無機物質等有關。水的濁度與色度並非絕對相 關,深色的水樣濁度並不一定較高,外觀乾淨的水濁度也不見得較低。水質的 混濁可能是來自土壤的腐蝕、都市逕流、藻華,由船引起的底泥擾動或大量底棲魚類活動所造成。

    (1)濁度檢測操作步驟:
    (a)檢測前準備:(i)將本檢測包的廣口包裝容器亦即是濁度檢測專用的盛水容器。如果情況許可,請在使用前8 到24 小時在廣口瓶內之底部貼上有沙奇盤(Secchi disk)圖示的標籤以保持其黏性。(ii)撕開沙奇盤(Secchi disk)標籤貼紙;將標籤黏貼白色大廣口瓶內的底部,注意黏貼位置需稍微偏離
    中心點。
    (b)將水樣注入廣口容器中,直至注入水量之高度與外側標示的水位線等高;
    (c)將濁度色卡置於瓶口邊緣,朝廣口瓶底部觀察。比較瓶底沙奇盤(Secchi disk)標籤與色卡後,將水樣濁度以JTU 為單位記錄。

    (2)其他檢測儀器或設備:除本活動所提供的廣口瓶底、貼式沙奇盤及比色卡檢測外,你也可以自行準備一般攜帶型(秏電式)濁度測定計來測定水中的濁度。

  • 水質監測相關詞彙及定義
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    生化需氧量 ( Biochemical oxygen demand , BOD5 )的定義  
    生化需氧量係指水中易受微生物分解的有機物質,在某特定時間及溫度下,被微生物的分解氧化作用所消耗的氧量。一般所稱的生化需氧量係以20℃培養5日後所測得的結果,記做BOD5。生化需氧量可表示水中生物可分解的有機物含量,間接也表示了水體受有機物污染的程度。
      葉綠素 a ( Chlorophyll-a , Chl-a )的定義  
    葉綠素的種類很多,較常見的有呈藍綠色的葉綠素 a及呈黃綠色的葉綠素b,葉綠素a和b的成分相差無幾,皆能吸收太陽光,只有在內部結構和吸收不同波長光線上有所差別,陸上植物葉綠素a與b的比例大約是3比1。當水體中葉綠素a偏高時,表示水中藻類過量繁殖,間接也反應了水體優養化程度。
      總鹼度 (total alkalinity , TAlk )的定義  
    水的鹼度是用來量度其中和酸的能力,天然水中的鹼度大部分是由弱酸的鹽類所造成,尤其是碳酸氫根,乃是鹼度的主要形式。另外有些難被生物分解之有機酸(例如腐植酸)亦會形成鹽類增加天然水中之鹼度。在污染或厭氧的水中,會產生弱酸鹽,例如醋酸、丙酸、氫硫酸的鹽類,加上其他如氨及氫氧根,即構成了水中的總鹼度。
      總溶解固體 ( Total dissolved solids , TDS )的定義  
    在水中溶解的固體物質總量(包括溶解性碳酸氫離子、氯鹽、硫酸鹽、鈣、鎂、鈉與鉀等;揮發及非揮發性固體)。其濃度會影響飲用水之可口度。量測方法為水樣經過濾(0.45μm)後,濾液於 103℃~105℃烘乾後之殘餘重量。
      氨氮 ( Ammonia nitrogen )的定義  
    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。
      腸球菌 ( Enterococci )的定義  
    腸球菌跟大腸桿菌同樣都是寄生在腸道的細菌族群之一,學理上被歸類為第四型鏈球菌屬,為兼氣厭氧型菌。最常造成人體感染的腸球菌為糞便腸球菌,糞便腸球菌會造成較多的感染是因為此菌對抗生素有很強之抗藥性。另外,腸球菌更是造成泌尿道、腸胃道及骨盆腔感染的常見病原,由於糞便腸球菌與心臟組織間關係密切,所以一旦腸球菌進入血液系統中,對心血管系統是一種非常危險的病原體。
      磷酸鹽 (Phosphate , PO43- )的定義  
    水中的磷幾乎全部以磷酸鹽(phosphate)型式存在,為構成土壤養分及動植物原生質的要素。磷是植物生長的重要養分,當過量的磷進入水體,將造成藻類大量繁殖及死亡,並會因其腐敗分解大量耗氧,導致水中溶氧耗盡,形成優養化現象。水中磷酸鹽通常以每公升水中含有多少毫克磷酸(mg/L as PO43-)表示。
      硬度 ( Hardness )的定義  
    水中之硬度是由於溶有兩價之鈣、鎂、鐵等金屬氯化物、硫酸鹽及酸式碳酸鹽而造成。當肥皂溶在硬度高的水中會起反應而形成不溶性之灰白色沈澱,降低肥皂的洗滌效果。高硬度的水在鍋爐中加熱,會形成鈣鹽和鎂鹽的沈澱,俗稱鍋垢。鍋垢會降低熱的傳導性,影響鍋爐效率,並妨礙水在管線中流動。水中硬度通常以每公升水中含有多少毫克碳酸鈣(mg/L as CaCO3)表示。
      鎂 (Magnesium , Mg )的定義  
    鎂存在自然水體中含量僅次於鈉,但一般很少見以鎂為主之天然水,淡水中通常以鈣為主;鹼水係以鈉為主。大多數水體中鎂含量介於1~40mgL。天然水鈣與鎂的含量有一定比例關係,在溶解性固體總量低於500mg/L的水中,鈣與鎂比值範圍從4:1到2:1。當水中溶解性固體總量進一步增加時,鎂就超過鈣很多倍。淡水中鈣顯著多於鎂,這是因為地殼中豐度鈣大於鎂。而在鹼水中因鎂的氯化物和硫酸鹽解度較鈣高,使得鎂含量則大於鈣。
      總有機碳 ( Total organic carbon , TOC ) 的定義  
    表示水體中可氧化的有機物全量,也就是指每公升水中有機污染物之碳毫克數。對有機物含量極低的水而言,測定總有機碳是檢驗水中含有機物量的極佳方法。總有機碳之量測乃於高溫下氧化水中有機碳成為二氧化碳,再利用紅外線偵測儀器測其二氧化碳濃度而換算成碳的當量。
      鉻 ( Chromium , Cr )的定義  
    鉻是人類與許多生物必須的一種微量金屬元素,但濃度過高則有毒性,鉻有+2、+3、+6價三種價態,其毒性與其存在的狀態有很大的關係。三價鉻是人體必須的元素,為維持醣代謝之必要元素,而六價鉻對人類具有強烈毒性,會造成皮膚粗糙、肝臟受損,具有致癌性並會在體內累積。一般天然水體中鉻含量很低,而海水中更少。
      大腸桿菌群 ( Coliform group )的定義  
    大腸桿菌群顧名思義,為一群常見寄生於動物腸道的短桿狀細菌,糞便中即含有大量的大腸桿菌群。這些細菌大部分並不會引起疾病,但可以用來做為水體受到糞便污染的一種指標。在學理上,大腸桿菌群係指能分解乳醣而產氣之所有好氧及兼氧性的無芽孢短桿菌,在顯微鏡下觀察呈革蘭氏染色陰性反應。大腸桿菌在水中無法直接繁殖,而溫血動物糞便中普遍含有這類細菌,因此若於水中檢測出大量大腸桿菌,表示水體在短時間內曾受人類或動物排泄物污染。由於大腸桿菌與其他致病菌同樣來自溫血動物,而其在水中的生存時間較致病菌長,若在水中未檢驗出大腸桿菌群,則這個水體含有其他致病菌的機會更小,因此大腸桿菌群為評估水體品質的一項常用生物指標。
      硒 ( Selenium , Se )的定義  
    硒一般以無機的形式存在,硒在環境中會因為蒸散作用,使得水域中所含的硒及其化合物蒸發至空氣中,隨著大氣對流至其他地區再凝結成雨,進行硒的循環作用。硒是生物體必須的微量金屬元素,但過量的硒會因起「硒中毒」其症狀與砷相同。
      水溫 (Temperature) 的定義  
    水溫係表示水的冷熱程度,是檢驗及評估水體品質的一項重要物理參數。水溫的變化以受氣候影響為主,而廢污水排放也會對水溫造成影響。水溫會影響水的密度、黏度、蒸氣壓、表面張力等物理性質,在化學方面可影響化學反應速率及氣體溶解度等,在生物方面可影響微生物的活性及代謝速率等。一般水溫可以經校正之溫度計量測。
      卡爾森指數 ( Carlson’s TSI )  
    國際上多以其為基準衡量水體優養化現象。它是以總磷、葉綠素a、透明度等項目按照公式算出來的數值。
    卡爾森指數(CTSI) = ﹝TSI(SD)+TSI(Chl-a)+TSI(TP)﹞
    3
    SD:透明度;Chl-a:葉綠素a;TP:總磷; TSI指數計算方法
    TSI(SD)=60-14.41 x ln(SD),SD(透明度)之單位為m
    TSI(TP)=14.42 x ln(TP)+4.15,TP(總磷)之單位為μg/L 
    TSI(Chl-a)=9.81 x ln(Chl-a) +30.6,Chl-a(葉綠素a)之單位為μg/L 
    註:ln為自然對數。
    卡爾森指數 優養程度 標示顏色
    CTSI<40

    貧養

    綠色
    40≦CTSI≦50 普養 黃色
    CTSI>50

    優養

    紅色


    表2 卡爾森(Carlson)單一參數指數判定優養化之標準
    等級 總磷(μg/L) 葉綠素a(μg/L) 透明度(m)

    貧養

    <12

    <2.6

    >4
    普養 12~24 2.6~7.2 2~4

    優養

    >24

    >7.2

    <2

      鈣 (Calcium , Ca )的定義  
    鈣是天然淡水中主要陽離子,廣泛分佈於許多礦物中,蓋在地表含量為4.9%,土壤中0.07-1.7%,河川中15 mg/L,地下水中1至>500 mg/L。鈣常見形式為方解石(碳酸鈣),若與鎂同時存在則成白雲石。水體中鈣離子主要來源為土壤中有機物分解產生之二氧化碳溶解於水中成為碳酸,當水流經過石灰層後,把碳酸鈣溶解為碳酸氫鈣(Ca(HCO3)2)而進入水體中。
      硫酸鹽 ( Sulfate )的定義  
    硫酸鹽是水中主要離子之一,為硫化物的最高氧化態。硫酸鹽幾乎存在所有天然水中,火成岩及沉澱性岩石中之金屬硫化物如黃鐵礦,在風化過程中會被水中溶氧氧化成硫酸鹽。硫酸鹽的毒性小,但若濃度太高會使鈣沈澱,間接使農作物受到鈉的毒害。水中的硫酸鹽在厭氧環境下會被微生物還原成硫化氫氣體。
      濁度 (Turbidity)的定義  
    濁度係表示光入射水體時被散射的程度,濁度的來源包括黏粒、坋粒、細微有機物、浮游生物或微生物等。濁度高會影響水體外觀並阻礙光的穿透,進而影響水生植物的光合作用。濁度高還會使魚類的呼吸作用受阻,影響魚類的生長與繁殖,甚至使其因窒息而死亡。濁度高亦會干擾淨水處理時的消毒作用。濁度之測定是藉由光線散射原理,量測工具為濁度計,濁度的單位一般為標準濁度單位(Nephelometric Turbidity Unit, NTU)。
      溶氧 ( Dissolved oxygen , DO )的定義  
    溶氧係指溶解於水中的氧量,為評估水體品質的重要指標項目之一。水中溶氧可能來自大氣溶解、自然或人為曝氣及水生植物的光合作用等,水若受到有機物質污染,則水中微生物在分解有機物時會消耗水中的溶氧,而造成水中溶氧降低甚至呈缺氧狀態。
      矽酸鹽 (Silicate )的定義  
    自然水體矽主要來源為矽酸鹽與矽酸鹽礦物的水解。當風化釋放的H4SiO4很高時可以生成SiO2沉澱,晶與無定形之SiO2亦可以溶解,又不同溫度溶解度亦有影響,如25℃為6.0mg/L而84℃為26 mg/L。在天然水體中SiO2含量高於石英平衡時的含量而低於無定形SiO2,大部分情況介於1至30 mg/L之間;少數區域可以達到100 mg/L。在某些極端情況下如溫度較高間歇性溫泉中SiO2含量則高達762至804mg/L。在表層海洋水SiO2含量低於1mg/L,湖水中SiO2亦不高係因生物吸收作用有關,一般矽被積聚生物貝殼及骨骼中
      銀 ( Silver , Ag )的定義  
    銀具有累積性毒,會導致銀質沈著症,使皮膚與眼睛產生永久性藍灰色病變,亦對水中生物有殺滅或抑制作用。
      鋅 ( Zinc , Zn )的定義  
    鋅是現代文明中,家庭常用的四種金屬之一(鐵、銅、鉛、鋅),它常被用來鍍在鐵的外層以防止鐵生銹。鋅為人體之必需元素之一,其對人體的毒性很低,但對魚類或水生生物其毒性卻很大,致死濃度約小於0.1mg/L,魚卵為0.4mg/L。
      鎘 ( Cadmium , Cd )的定義  
    鎘在自然界中不是以單一元素存在,天然水中鎘濃度通常很低。鎘金屬是一種累積性毒物,鎘中毒會引起痛痛病,對呼吸道產生刺激,長期暴露將造成嗅覺喪失症、牙齦黃斑或漸成黃圈,鎘化合物不易被腸道吸收,但可經呼吸道被人體吸收,積存於肝或腎臟造成危害。
      亞硝酸鹽氮 ( nitrite nitrogen )的定義  
    水中之氮以亞酸鹽形態存在者稱為亞硝酸鹽氮。亞硝酸鹽氮之形成主要是在好氧環境下,硝化菌族群的亞硝酸菌群將氨氮轉換變成亞硝酸鹽氮。因亞硝酸鹽氮易再被氧化成硝酸鹽氮,因此,當水中溶氧不虞匱乏時,亞硝酸鹽氮在水中存在的時間相當短暫。
      氯鹽 ( Chloride )的定義  
    氯鹽係指水中之氯離子,一般在天然淡水中的含量不多,其來源主要為海水入侵、鹽層滲出及工業廢水等。氯鹽濃度高具有腐蝕性,對於作物會造成生長妨礙。氯離子為維持人體細胞正常滲透功能所必須,在正常範圍內對人體無害,但濃度高時對腎臟病患者有影響。在評估沿海地區因地下水超抽而造成海水入侵之影響時,氯鹽可做為重要評估指標項目之一。
      鉀 (Potassium , K )的定義  
    鉀在自然水體中遠低於鈉,一般為鈉的4~10%,在某些石英岩地區自天然水中鉀含量接近或超過鈉含量,但兩者含量甚微,各為幾mg/L。大多數鈉含量低於10mg/L淡水中,鉀含量只有鈉的10%至50%,在某些鹼水和熱泉中,鉀的含量10幾至幾10 mg/L,又鹵水中鉀含量10幾至幾百 mg/L,又鉀亦是植物基本營養元素在風化過程中能被植物吸收與固定。
      總凱氏氮 ( Total Kjeldahl nitrogen , TKN)的定義  
    總凱氏氮係指水中氨氮及有機氮之總合,係指應用凱氏法將水體中有機物質轉化成硫酸銨,經蒸餾、滴定後所測得的氮量。
      硝酸鹽氮 ( Nitrate nitrogen )的定義  
    硝酸鹽氮為氮循環中硝化作用的最終產物,因此硝酸鹽氮可表示水體曾遭受污染的程度。河川、湖泊或水庫中硝酸鹽氮含量過高時,常易造成藻類大量繁殖,使得水體呈優養化現象。
      總磷 (Total Phosphate )的定義  
    係由正磷酸鹽、聚(焦)磷酸鹽及有機磷所組成,水中的磷幾乎全部以磷酸鹽(phosphate)型式存在,為構成土壤養分及動植物原生質的要素。磷是植物生長的重要養分,當過量的磷進入水體,將造成藻類大量繁殖及死亡,並會因其腐敗分解大量耗氧,導致水中溶氧耗盡,形成優養化現象。水中總磷通常以每公升水中含有多少毫克磷(mg/L as P)表示。
      六價鉻  
    鉻是人體必需的微量元素,在肌體的糖代謝和脂代謝中發揮特殊作用。三價的鉻是對人體有益的元素,而六價鉻是有毒的。接觸六價鉻也可發生鉻性皮炎及濕疹,誤食入六價鉻化合物可引起口腔粘膜增厚,水腫形成黃色痂皮,反胃嘔吐,有時帶血,劇烈腹痛,肝腫大,嚴重時使循環衰竭,失去知覺,甚至死亡。
      溶氧飽和度  
    溶氧飽和度係以水中「溶氧」除以「飽和溶氧」所得數值,單位以%表示。水中「溶氧」主要來自大氣中氧氣,「飽和溶氧」為達到自然平衡時溶入水中的最大溶氧量。溫度愈高、飽和溶氧值愈低,且不同氣壓、不同鹽度水體之飽和溶氧值不同(例如:1大氣壓下,鹽度為0之溫度15℃乾淨水中,其飽和溶氧值約10 mg/L;而水溫34℃時,其飽和溶氧值約7 mg/L)。
      有機氮 (Nitrogen(Organic) )的定義  
    大部分的氮,起先都是以有機氮(蛋白質)及氨的形式存在,經過一段時間,有機氮會逐漸地轉化成氨氮,在此之後出現好氧情況,則氨會被氧化成亞硝酸鹽及硝酸鹽。當水中大部分是有機氮及氨氮時,代表水剛被污染不久,且最具危險性。
      銅 ( Copper , Cu )的定義  
    銅是一種較豐富的金屬,河川中的銅50%~80%都被吸附固定在水中懸浮固體物上,形成不溶解狀態。銅為人體必需元素,其毒性對人體不具累積性危害,但吸收過量亦會造成肝腎和中樞神經傷害,而對水生生物來說,當銅的濃度接近1.0mg/L時會使魚類中毒。
      河川污染指數 ( RPI )  
    由生化需氧量、溶氧量、氨氮及懸浮固體等四項理化水質參數組成,用以根據其數值來對污染程度加以分類, 計算方式如下:RPI=(1/4) ΣSi式中,Si為污染點數,i 為水質項目,RPI為河川污染指數,介於1~10間,RPI 2以下代表 未(稍)受污染。 Si:第 i 項水質參數之點數,水質參數包括DO(mg/L)、BOD5(mg/L)、NH3-N(mg/L)、SS(mg/L)。

     

    水質/項目 未(稍)受污染 輕度污染 中度污染 嚴重污染
    溶氧量(DO)mg/L

    DO≧6.5

    6.5>DO≧4.6

    4.5≧DO≧2.0

    DO<2.0

    生化需氧量 (BOD5)mg/L

    BOD5≦3.0

    3.0<BOD5≦4.9

    5.0≦BOD5≦15.0

    BOD5>15.0

    懸浮固體(SS)mg/L

    SS≦20.0

    20.0<SS≦49.9

    50.0≦SS≦100

    SS>100

    氨氮(NH3-N)mg/L

    NH3-N≦0.50

    0.50<NH3-N≦0.99

    1.00≦NH3-N≦3.00

    NH3-N>3.00

    點數 1 3 6 10
    污染指數積分值(S) S≦2.0 2.0<S≦3.0 3.1≦S≦6.0 S>6.0

     

    備註:本表依102年5月30日環署水字第1020045468號函「河川污染指數(RPI)基準值及計算方式修正」研商會議結論,自102年起參考環檢所公告「檢測報告位數表示規定」,調整計算RPI公式。河川污染指數 ( RPI )圖片
      砷 ( Arsenic , As )的定義  
    砷有+5、+3、0、-3等四種不同價態存在,在水中一般以砷化合物形態存在,如在溶氧量及 pH值均較高的表水層水域中,砷幾乎都以+5價的砷酸鹽形式存在;相反地,在溶氧量與pH值均較低的深層水域中,砷幾乎以+3價的砷酸鹽或硫化砷形式存在。砷化物為毒性甚強之物質,砷對人體之長期危害主要包括烏腳病、癌症(皮膚癌、肺臟癌、膀胱癌)、心臟病、糖尿病與高血壓等。
      懸浮固體 ( Suspended solids , SS )的定義  
    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,這些顆粒一般包含膠懸物、分散物及膠羽。懸浮固體會阻礙光在水中的穿透,其對水中生物影響與濁度相類似;懸浮固體若沉積於河床,則會阻礙水流,若沉積於水庫庫區,則可能減少水庫的蓄水空間。
      汞 ( Mercury , Hg )的定義  
    汞為全球第一級污染物質,為水域中污染最廣泛的一種重金屬毒物,進入水域的汞污染物質主要有三種形式分別是金屬、無機汞化合物及有機汞化合物。無機汞可藉由水中微生物作用而轉換成有機汞,毒性增加。汞是累積性毒物,對人體健康傷害性極大,有機汞和無機汞主要影響分別為中樞神經系統和腎臟傷害等。
      化學需氧量 ( Chemical oxygen demand , COD )的定義  
    化學需氧量一般用於表示水中可被化學氧化之有機物含量。化學需氧量係應用重鉻酸鉀為氧化劑,在強酸情況下加熱,將水中有機物氧化為二氧化碳及水,則所消耗之重鉻酸鉀換算成相當之氧量就是化學需氧量。一般工業廢水或含生物不易分解物質之廢水,常以化學需氧量表示其污染程度。
      鈉 (Sodium , Na )的定義  
    鈉在自然水體中來源於火成岩的風化產物和蒸發岩礦物,不同條件下含量十分懸殊,大多數河水中含量幾mg/L至10幾mg/L之間,但在鹵水中可以高達100000 mg/L以上,含鹽量高水中那是最優勢陽離子,在海水中納約佔陽離子重量81%,鈉在自然水體中含量低於1000 mg/L水中主要係以游離狀態存在,在含鹽量較高水中可能存在相關其他多種離子和錯和物如NaCO3NaHCO3與NaSO4-等。又海水中幾乎所有陰離子都可以與鈉形成離子對。
      透明度 ( Transparency , SD)的定義  
    透明度係指光線能夠穿透水之程度。於水庫監測時用以判斷水庫優養化指標之一。其檢測方法係利用直徑 20~30公分之白色圓盤,又稱沙奇盤(Secchi disk)沈入水中,量測其可見距離,即為水體之透明度,又稱沙奇透明度(Secchi transparency)。
      鹽度 ( Salinity )的定義  
    係指每公斤水中所溶的鹽克數,通常以千分點(0/00)表示。海水中的鹽度直接反應其物理性質,如密度、比熱和聲光等,對藻類的合成反應,海洋的生物之分佈、生長、繁殖等亦有重大之影響,因此鹽度是瞭解海水物理性質之最基本資料。水中鹽度可以電導度法量測。
      錳 ( Manganese , Mn )的定義  
    錳為岩石和土壤之組成部分,常與鐵同時存在。
      鉛 ( Lead , Pb )的定義  
    鉛具有累積、代謝性毒性,在天然水體中,鉛的存在形式有許多種,鉛化合物一般難溶於水,而且容易被吸附沈澱。主要來自蓄電池製造業之廢水或廢棄物處理不當而排出時,含量偏高的鉛會污染水體;而汽油中添加之鉛化合物,於燃燒時形成含鉛粒狀污染物逸散至空氣,最後降至地表或因雨水淋洗帶進水體,也會造成水中鉛含量增加。
      氫離子濃度指數 ( pH )的定義  
    氫離子濃度指數係指水中氫離子濃度倒數的對數值。一般自然水之pH值多在中性或略鹼性範圍,若水受到工業廢水或礦場廢水污染時,其pH值可能產生明顯的變化;pH值會影響生物的生長、物質的沈澱與溶解、水及廢水的處理等。
      導電度 ( Electrical conductivity , EC )的定義  
    表示水傳導電流能力,導電度與水中離子總濃度、移動性、價數、相對濃度及水溫等有關。通常導電度愈高,表示水中電解質含量較多。由於大部分鹽類都可電離,因此導電度也可表示水中總溶解固體的多寡。導電度太高對灌溉有不良的影響,因此導電度為灌溉水質之重要指標項目之一。導電度之量測乃以電流通過長1cm、截面積1cm2之液柱時測得電阻之倒數,因此其單位多以mho/cm表示。若導電度較小時,亦會以其10-3之mmho/cm或其10-6之μmho/cm表示。
      鐵 ( Iron , Fe )的定義  
    水中含有鐵、錳會增加水的色度及濁度,阻礙透光性,影響水生植物之光合作用,並會產生臭味,若用作給水水源將影響飲用水之可口度。 鐵亦為人體必需元素之一,許多蛋白質均含鐵,例如血紅素和細胞色素等。
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  • pH計的安裝和維護?
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            pH計廣泛運用於化工;火力發電;冶金;環保;制藥等工業液體的pH值測試,酸度計分為主機跟電極部分電極部分一般存在兩個電極。分別為甘汞參比電極和玻璃電極。一般在不用的情況下需要小心的貯存,不然會引起測量精度下降及使用壽命縮短。

      是一家長期致力於水分析電化學儀器儀錶、感測器電極、自動化設備的研發、生產、銷售和服務於一體的科技型經濟實體。公司研發生產的電導電極系列、pH電極系列、和濃度計電極以及能替代進口溶解氧儀錶的溶氧電極系列等。在產品研發上吸收了國外先進技術和經驗,製造工藝精湛。從產品設計到組織生產以及出廠檢驗各個環節都嚴格執行國家標準,優先引用國際先進標準。認真實施品質管理體系。

      一.甘汞電極

      A.使用時必須取下側支上的小膠塞,否則不能起到鹽橋的離子交換作用。不用時應將小膠塞和末端膠冒套好。

      B.液面充至玻管彎轉處;保持液面覆蓋甘汞柱;

      C.用作參比電極;內裝飽和KCl溶液;其中應有少量KCl晶體

      二.PH玻璃電極

      玻璃電極建議在有效期內使用。具體為pH指示用電極。

      三.貯存

      在PH酸度計不準備長用的情況下必須加以保護以保證精度跟使用壽命具體方法如下:

      A.PH計電極應保持清潔並無損傷;

      B.純水中浸泡至少一整天(24H)才能使用;

      C.若需經常使用;用後沖洗乾淨泡在純水中;長期不用時;

      D.長期不用時;應在浸泡後;取出;用濾紙擦乾;裝盒保存,可延長PH探頭使用壽命.

      pH計的安裝和維護

      pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩種。

      污水處理廠一般選用的是浸入式安裝,如該污水處理廠的pH計安裝在氧化溝的出口溢流槽內,此處的pH值較具有代表性,且水流平穩,對pH計不會造成大的衝擊。

      定期的維護有助於儀錶的準確測量和延長儀錶的使用壽命。應當注意感測器和變送器之間的專用電纜不能受潮,否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。

      若電極不測量時,應將黃色保護套管套上,它能使電極處於濕潤狀態,有利於延長電極的使用壽命。

      每隔一個月左右,應對電極進行清洗,先用柔和的水流噴洗附著物,再將電極浸泡于清洗液中一段時間,而後用清水洗凈。感測器支架也應清洗。每次清洗之後,要用緩沖劑溶液進行標定。

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  • 水銀溫度計打破後的的處理方法?
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           水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種,用來測量0--150℃或500℃以內範圍的溫度,它只能作為就地監督的儀錶。用它來測量溫度,不僅比較簡單直觀,而且還可以避免外部遠傳溫度計的誤差。

      生產定做各種規格玻璃溫度計的專業廠家。主要產品有:玻璃棒式溫度計、化工制藥廠反應釜專用溫度計、精密水銀溫度計、熔點水銀溫度計等上萬個品種。玻璃溫度計系列產品已經打入國際市場,遠銷北美、歐洲、東南亞,並贏得了國內外客戶的一致好評!

      水銀溫度計常常發生水銀柱斷裂的情況,消除方法有:

      ①冷修法:將溫度計的測溫包插入乾冰和酒精混合液中(溫度不得超過-38℃)進行冷縮,使毛細管中的水銀全部收縮到測溫包中為止。

      ②熱修法:將溫度計緩慢插入溫度略高於測量上限的恒溫槽中,使水銀斷裂部分與整個水銀柱連接起來,再緩慢取出溫度計,在空氣中逐漸冷至室溫。

      水銀溫度計打破後的處理方法:

      水銀是常溫下惟一呈液態的金屬,含有它的用品一旦被打碎,水銀就會蒸發。而且,它的吸附性特別好。水銀蒸氣易被墻壁和衣物等吸附,成為不斷污染空氣的源頭。

      汞中毒(mercurypoisoning)以慢性為多見,主要發生在生產活動中,長期吸入汞蒸氣和汞化合物粉塵所致。以精神-神經異常、齒齦炎、震顫為主要症狀。大劑量汞蒸氣吸入或汞化合物攝入即發生急性汞中毒。

      如果不小心弄破了以上物品,處理時一定要小心,不要和其他垃圾混在一起傾倒。否則,水銀會進入水體、土壤中,通過食物鏈,最終會危害到人類健康。

      處理時要先關掉室內所有加熱裝置,打開窗戶通風;然後帶上手套,用小鏟子把水銀收集起來深埋,或在上面撒些硫磺粉末,硫和汞反應能生成不易溶于水的硫化汞,危害會大大降低。

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