第二章 文獻回顧
2.6 水質遙測之應用
2.6.1 內陸水質參數
目 前 常 見 於 內 陸 水 體 中 現 地 採 樣 之 水 質 參 數 有 水 溫 （Water Temperature, WT）、酸鹼值（Pondus Hydrogenii, pH）、溶氧（Dissolved Oxygen, DO）、生化需氧 量（5-Day Biochemical Oxygen Demand, BOD5）、化學需氧量（Chemical Oxygen Demand, COD）、懸浮固體（Suspended Sediments, SS）、總磷（Total Phosphorus, TP）、 透明度（Secchi Disk Depth, SDD）、導電度（Electrical Conductivity, EC）、氨氮
（Ammonia-Nitrogen, NH4+-N）、濁度（Turbidity, TB）、葉綠素-a（Chlorophyll-a, Chl-a）與浮游植物（Phytoplankton）等，如表 2-8 所示。
表2-8 國內外常見於內陸水體中現地採樣之水質參數
Air Temperature
（℃） Pondus Hydrogenii, pH Dissolved Oxygen, DO
（mg/l）
5-Day Biochemical Oxygen Demand, BOD5
（mg/l）
Suspended Sediments, SS
（mg/l）
/ Total Suspended Solids, TSS
（mg/l）
Turbidity, Turb / TB (NTU)
Chemical Oxygen Demand, COD
（mg/l）
Total Phosphorus, TP
（μg/l）
Transparency / Secchi disk depth, SDD / Secchi Disk Transparency, SDT
（m）
Electrical Conductivity, EC
（μm/cm）
Nitrate-Nitrogen, NO3-N
（mg/l）
Ammonia-Nitrogen, NH4+-N/NH3-N
（mg/l）
Algae Chlorophyll-a, Chl-a
（μg/l）
Water Temperature, WT
（℃）
目前現地所採樣之水質參數，有些可使用溫深鹽水質儀（CTD）或多參數水質 儀（YSI）等光學儀器直接獲取濃度資訊，如水溫、酸鹼值、溶氧、電導度、濁度 與葉綠素-a 等水質資料，而有些則須經由實驗室分析獲取濃度資訊，如總磷、懸浮 固體、生化需氧量、化學需氧量、葉綠素-a 與藻類等水質資料。另葉綠素-a 皆可由 儀器探針或實驗分析獲取資訊，在使用上會將光學儀器所觀測之數據與實驗室分析 數據進行線性迴歸公式校正，可獲得較客觀之資料。凡存在顯著光譜特徵或光學特
性之水體組分參數，即光活性物質，如葉綠素（Chl）、懸浮物（SPM）與溶解性有 機碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）等，被稱之為直接水質參數或水色參數：
另不存在顯著光譜特徵或光學特性之水體組分參數，即非光活性物質，如總氮、總 磷與營養程度指標等，但與直接水質參數存有緊密內在關連的其他水質參數稱之為 間接水質參數（Ma et al., 2009）。
於前人研究中曾利用衛星影像監測水質參數有葉綠素-a、總磷、總氮、懸浮固 體、濁度、生化需氧量、化學需氧量、透明度、電導度與酸鹼值等水質參數，如表 2-9 所示，但常見於水質遙測仍以濁度、透明度、懸浮固體與葉綠素-a 等為主，下 列為其水質參數之定義（行政院環境保護署，2010）：
表2-9 常見利用水質遙測於監測之水質參數
Dissolved Total Nitrogen
（DTN）
Pondus Hydrogenii
（pH）
Dissolved Oxygen
（DO）
5-Day Biochemical Oxygen Demand
（BOD5）
Total Coliform
（TC）
Turbidity
（Turb / TB）
Chemical Oxygen Demand
（COD）
Total Phosphorus
（TP）
Transparency / Secchi Disk Depth
（SDD）
/ Secchi Disk Transparency
（SDT）
Dissolved Total Phosphorus
（DTP）
Nitrate-Nitrogen
（NO3-N）
Ammonia-Nitrogen
（NH4+-N / NH3-N）
Fecal Indicator Bacteria
（FIB）
Chlorophyll-a
（Chl-a）
Water Temperature
（WT）
Suspended Sediments
（SS）
/ Total Suspended Solids
（TSS）
Electrical Conductivity
（EC）
Total Nitrogen
（TN）
Colored Dissolved Organic Matter
（CDOM）
Phosphate Phosphorus
（PO4-P）
Phytoplankton
（Algae）
Dissolved Total Nitrogen
（DTN）
Pondus Hydrogenii
（pH）
Dissolved Oxygen
（DO）
濁度
濁度是表示光入射水體時被散射的程度，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粗大之懸浮物質。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與魚類的呼吸作用，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）。
透明度
透明度是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 cm 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）。
懸浮固體
懸浮固體是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。
總磷
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。
葉綠素
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 和葉綠素-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 與葉綠素-b 的比例大約是 3：
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。