週三, 28 十二月 2011 17:00

人工溼地淨水系統營養鹽、指標微生物及重金屬去除機制暨質量平衡研析

 

計畫中文名稱 人工溼地淨水系統營養鹽、指標微生物及重金屬去除機制暨質量平衡研析
計畫英文名稱 Nutrients, Pathogenic Indicators, and Heavy Metals Removal Mechanisms within Constructed Wetlands
計畫編號 NSC95-2221-E390-010
主管機關
行政院國家科學委員會
執行機構
國立高雄大學土木與環境工程學系
研究期間 9508 ~ 9607
研究領域 環保工程
研究人員
葉琮裕

鍵字詞

人工溼地; 營養鹽; 指標微生物; 重金屬

中文摘要

國內近來推廣之生態社區藉由綠建築、綠營建及生態工法等理念與技術達到生物多樣性、生態綠化、省能、廢棄物減量、資源再生、雨污水回收再利用、透水 保水等效果,創造符合生態理念之生活環境。在人口較分散或污水下水道系統尚 未構築接管地區,或河川溝渠水體水質亟需提昇,簡單易操作無需過多後續維護之自然淨化人工溼地系統,應可提供不錯過度代替選擇方案。

人工溼地除傳統污染有機物質去除外,亦可達氮、磷等營養鹽及重金屬之有效去除。溼地有如海綿一般有緩衝水質污染衝擊之功能,良好水力、水文設計構築 之人工溼地可提昇保水淨水之功能。近來為提昇河川污染整治成效,在國內主要河川推動包含人工溼地等生態工法為基礎的水質淨化工程。人工溼地除運用於河 川水質提昇,亦可促進生物多樣化,增加環境親水空間。一般而言,人工溼地除可有效削減生化需氧量等有機污染物及氮磷營養鹽外,對重金屬及難分解有機物具有良好的去除效率。國內目前陸續已有許多模槽試驗及調查計畫,瞭解本土人工溼地污染物去除操作參數,然而以具規模人工溼地實場,實際探討污染物去除機制和污染物降解相互影響之關係,進而探討污染物去除於溼地系統內,反應動力方程暨質量平衡情形,仍值得深入研究,研究結果可提供未來國內陸續細設及構建完成之人工處理溼地,主要操作參數建立或處理效率評析之用。

本研究除進行實驗室小型人工溼地模槽研析,並針對高雄大學內現行校園溼地 實場探討氮磷營養鹽、大腸桿菌群、有機污染物(BOD、COD)及銅鋅重金屬之去除效率及傳輸機制並進行推估其去除反應預估方程式。水質物化指標如pH、溫度、 溶氧、電導度及氧化還原電位之測定,以瞭解其對溼地中污染物去除之關聯性。瞭解污染物間相互消長之狀況,推斷主要之氧化還原變化狀況,研析有機污染物降解之主要電子接受者,並檢測其產生之副產物。此外,亦藉由污染物於溼地中削減效率、去除機制、涵容能力及累積受體之研析,試圖建立污染物於溼地內之質量平衡關係及相關受體間之傳輸機制,用以推估污染物對於水體環境之污染衝擊及其再釋出環境之潛勢。

本研究結果可運用於未來以自然淨化工法,進行二級放流水中營養鹽及微生物 指標去除之水資源再利用,及河川溝渠排水污染整治水質提昇之參考。高雄大學校園人工溼地水質淨化及相關環境影響因子之探討,有助於提供國內細設及構築中自然淨化系統操作參數建立,未來可進一步探討人工溼地用於地下水體氮營養鹽及污染物整治復育之可行性;溼地模槽重金屬質量平衡研析,即不同植物植體對於重金屬吸收之貢獻,及底泥重金屬鍵結及釋放潛勢探討,可進一步探討受重金屬污染農地場址,植物復育整治後續研究方向,河川底泥或污泥中重金屬鍵結情形分析可作為判別其環境影響衝擊研析之參考。

資料來源

GRB政府研究資訊系統