| 論文名稱 | 人工濕地碳質量收支平衡及碳匯能力之研究 |
| 論文名稱
（外文） |
Carbon Budgets and Carbon Sequestration of a Constructed Wetland System Treating Wastewater |
| 學 位 別 | 嘉南藥理科技大學／環境工程與科學系暨研究所／98／碩士 |
| 研 究 生 | 莊建和（Chien -Ho） |
| 指導教授 | 林瑩峯 |
| 其他資訊 | 論文出版年：2010
畢業學年度：98 語文別：中文 論文頁數：124 中文關鍵詞：人工濕地、溫室氣體、二氧化碳、甲烷、碳匯、淨初級生產量、全球暖化潛勢、廢水處理外文關鍵詞：carbon dioxide、greenhouse gas、net primary production、global warming potential、wastewater treatment、constructed wetlands、methane、carbon sequestration |
| 摘 要 | 本研究自2007年12月至2010年5月期間監測嘉南藥理科技大學人工濕地的進出流水質、CO2及CH4的釋放通量、濕地植物的淨生產量及濕地底泥的碳含量，並以人工濕地單元作為生態系統進行碳通量的質量收支平衡，以進一步了解人工濕地是CO2的儲場或產生源，及估算其淨儲存或產生通量。人工濕地由兩種不同類型濕地：SSF濕地(1450 m2)及FWS濕地(2200 m2)串連組成，進流經二級處理後的校園污水，研究期間平均進流流量為316 m3/d，平均水力負荷0.087 m/d，平均水力停留時間3.14 d)。進流水SS濃度介於4~70 mg/L、BOD5濃度介於1.7~33.2 mg/L，整體人工溼地的SS及BOD5平均去除效率分別達80.5 %及76.4 %，出流水質相當穩定，95%的水樣樣本數可達到SS < 10 mg/L、100%的水樣樣本數可達到BOD5 < 10 mg/L。估計進流水的TOC濃度介於3.68~21.33 mg/L (12.41±5.54 mg/L)，人工濕地系統的平均去除效率達68.3 %，濕地系統進流水帶入的TOC通量平均為379.7 g C/m2/year、出流水帶出的TOC通量平均為56.3 g C/m2/year。
以靜置箱採氣及氣體層析法監測濕地因異營性呼吸作用產生的CO2及厭氧分解產生CH4的釋放通量，結果顯示SSF濕地的CO2釋放通量介於-182.5~777.18 mg /m2/h，FWS濕地介於12.8~402.9 mg /m2/h。SSF濕地、FWS濕地及整個SSF-FWS濕地的整年平均CO2釋放通量分別為157.77 ±152.08、147.55±103.07及153.39±132.98 mg CO2/m2/hr。SSF濕地的CH4釋放通量範圍介於-1.09~55.36 mg CH4/m2/h，FWS濕地介於-4.17~28.86 mg /m2/h。由於CH4通量的日夜間變化及有無植物存在的監測值差異頗大，因此透過α, β, γ校正值估算出實際的平均通量，SSF濕地、FWS濕地及整個SSF-FWS濕地的整年平均CH4釋放通量分別為111.14、79.70及92.19 g C/m2/year。 本研究直接測量地面上植體淨初級生產力(ANPP)進而推估濕地的淨初級生產力(NPP)，結果顯示，SSF濕地、FWS濕地及整個SSF-FWS濕地的淨初級生產量(CNPP)分為1712、1056及1317 g C/m2/year。碳通量收支計算的結果顯示，本研究濕地場址為CO2的儲場而非產生源。濕地的淨生態系統CO2交換通量(CNEE)，SSF濕地、FWS濕地及整個SSF-FWS系統分別為1336，704，1182 (g C/m2/year)。SSF濕地、FWS濕地及整個SSF-FWS系統的碳累積通量或稱碳匯通量分別為2000.1、649.8、1175.3 (g C/m2/year)，相當於每年可累積CO2質量分別為10450、8521及18971 kg CO2。經計算人工濕地溫室氣體(CH4+N2O)釋放的全球暖化潛勢(GWP，以g CO2-C equivalent/m2/year單位表示)，發現濕地單元的碳匯量明顯超過或接近溫室氣體的GWP，此意味人工濕地可能成為氣候變遷的中和者(climate-change neutral)，不會增加全球暖化的負擔。惟人工濕地所累積的碳大多是以水生植物的生質量碳存在，而非積存於濕地底泥或土壤中。而濕地植物每年均會進行定期採收，因此如何運用這些採收的水生植物生質量，避免立即形成CO2又釋放回大氣中，才能達到真正碳匯功能。 |
| 電子全文 | 無 |
| 資料來源 | 臺灣博碩士論文知識加值系統（國家圖書館） |