地下水主要成分

(一) 歷年導電度

彰雲平原地下水水質空間上的分布，以2001 年的導電度表示，以 第一層的導電度較高，第二含水層以下、除雲林口湖地區外，導電度 較小，如圖3.3-4。第一層含水層中，扇頂區除彰化田中及柑園外，其 餘地區導電度明顯較扇央及扇尾區小，扇頂區地下水的導電度大都低 於750µS/cm（灌溉水標準）。

統計歷年導電度數據，四個分區中以下邊界各井的導電度較高（平

均約 600-1600µS/cm）、斗六扇較低（約 200-400µS/cm）。值得注意，

濁水溪扇頂區許多井的導電度都已超過750µS/cm，如圖 3.3-5。

若比較1957、1997、2003 及 2009 年的導電度，濁水溪扇頂的水 質有變鹹的趨勢，斗六扇頂則沒有明顯的變化(如圖 3.3-6 所示)。濁水 溪扇頂有兩個明顯的趨勢：西北區的導電度有變大的趨勢，1957 年所 有的井導電度都小於 1000µS/cm ，1997 年有一站的導電度大於 1000µS/cm，2003 年已有二站，至 2009 年有五站。濁水溪扇頂南岸導 電度也有變大的趨勢，1957 年烏塗、六合及莿桐，導電度分別為 391、

308、603µS/cm，1997 年此三站為 696、620、800µS/cm，2003 年此三 站為728、733、804µS/cm，至 2009 年 6 月增加為 903、982、1182µS/cm 如表3.3-4、表 3.3-5、表 3.3-6 及表 3.3-7）。

圖3.3-4、彰雲地區地下水導電度（2001 年）

圖3.3-5、歷年導電度變化

圖3.3-6、彰雲扇頂地區地下水歷年導電度分布（µS/cm）

表3.3-4、扇頂區歷年地下水平均導電度(µS/cm)

98-6 903 982 215 1073 898 876 233 438 342 435 362 98-9 621 907 217 1087 881 801 203 435 347 467 363

表3.3-5、扇頂之上下邊界歷年地下水平均導電度(µS/cm) 94-10 959 917 975 1033 971 432 213 1137 594 98-6 1182 1308 1192 1209 1223 653 149 638 480

98-9 1094 1392 581 1246 1078 599 246 599 481

表 3.3-6、扇頂區 2009 年 6 月水質採樣及量測結果

站名 導電度 pH 水溫 溶氧 氧化還原電位

µS/cm ℃ mg/l mV

崁腳一 233 7.02 24.21 <0.50 -137

古坑一 438 6.92 24.05 6.35 87

溫厝一 402 7.32 23.84 <0.50 -44 溫厝二 414 7.03 24.54 <0.50 -45

東和一 342 7.11 24.15 1.42 -78

石榴一 435 6.71 24.12 <0.50 -210

烏塗一 903 7.17 24.35 4.35 -20

六合一 982 7.15 24.04 5.42 35

莿桐一 1182 7.24 24.55 <0.50 -135 西螺一 1308 7.15 24.62 <0.50 -170 社寮一 638 6.77 23.95 <0.50 -58

竹山一 653 6.87 34.35 1.52 60

新光一 149 6.81 23.42 <0.50 142

二水一 215 9.60 24.70 5.83 140

柑園一 1073 7.20 24.52 2.34 97

溪洲一 1192 7.32 24.16 <0.50 -125

田中一 898 7.32 23.27 3.55 147

田中二 828 7.18 24.42 5.25 136

田尾一 1209 7.17 24.35 <0.50 -250

名竹大橋 556 7.75 24.52 8.75 146

南雲大橋 391 7.74 25.65 7.54 197

彰雲大橋 563 7.78 25.34 7.65 175

雨水 8.7 7.28 27.31 8.44 147

表 3.3-7、扇頂區 2009 年 9 月水質採樣及量測結果 準 750µS/cm，目前導電度大約在 800-1000µS/cm，如圖 3.3-7a。莿桐 及西螺井超過750µS/cm 標準的時間更早，約在 1970 年代，目前約在 1000-1400µS/cm 之間。古坑及石榴井雖然並沒有超過標準，但若目前 趨勢不變，石榴井將於2020 年代超過標準，古坑則約在 2050 年（圖 3.3-7b）。

表3.3-8、導電度 Mann-Kendall 趨勢分析結果

井名 數據量 最小值 最大值 S Z 機率 趨勢

烏塗一 13 391 903 13 0.74 0.46 無

六合一 13 308 1010 44 2.62 0.009 高

二水一 13 211 497 -28 -1.65 0.099 低

柑園一 13 721 1087 14 0.79 0.43 無

田中一 13 277 1009 8 0.43 0.67 無

崁腳一 13 197 378 -22 -1.29 0.20 無

古坑一 13 277 438 45 2.69 0.007 高

東和一 13 198 539 12 0.67 0.50 無

石榴一 13 216 467 64 3.84 0.0001 高

莿桐一 13 603 1182 48 2.87 0.004 高

西螺一 13 680 1392 30 1.77 0.077 高

溪洲一 13 580 1756 -4 -0.18 0.85 無

田尾一 13 708 1642 6 0.30 0.76 無

竹山一 12 347 668 -4 -0.21 0.84 無

新光一 12 149 548 -10 -0.62 0.54 無

社寮 12 431 1137 -6 -0.34 0.73 無

數據時間：1957－2009

S 統計值（Mann Kendall Statistic）

Z 標準化（Normalized Test Statistic）

趨勢判定：90%顯著區間（level of significance）

圖3.3-7、六合莿桐等五口井之導電度迴歸

扇頂的地下水來源可能有側向補注、降雨、河水補注及人為用水 等（含農業灌溉、畜牧廢水、生活廢水、工廠廢水等）。這些水源的水 質應有很大的差異，流入扇頂區後，又因為混合作用及水岩及微生物 地化反應，使水質發生變化，如圖3.3-8。

圖3.3-8、影響扇頂地下水水質之因素

本區地下水最大的補注源應是濁水溪，因此濁水溪的溪水水質，

為扇頂地下水水質的主要控制因素。濁水溪及清水溪河水的導電度，

約在200－600µS/cm，有明顯的年變化，雨季河水導電度較小、約 200

－400µS/cm；旱季時導電度較高、約 400－600µS/cm，如圖 3.3-9。

比較溪水與地下水的導電度，二水與新民站的導電度與河水較接 近，田中站則相差較多（圖3.3-9）。二水站的導電度約320－500µS/cm，

新民一的導電度約415－640µS/cm，名竹大橋（濁水溪）的溪水約 200

－600µS/cm，南雲大橋（清水溪）的溪水約 200－500µS/cm，顯示此 兩站的地下水與河水互相流動。新民站位於丘陵區河道，地下水由火 炎山段流入濁水溪河床，二水站則由濁水溪河床滲入地下。田中站的 導電度則明顯高出許多，可能有導電度較高的地面水混入，例如生活 汙水或富含農田肥料的灌溉水。

圖3.3-9、溪水及地下水之導電度

1997 至 2009 年溪水之導電度，1997 年至 2004 年有緩慢上升，但 2004 年至 2008 年為緩慢下降，因此地下水導電度變大的趨勢，應不 是溪水變化的影響。溪水的導電度很少超過600µS/cm，但現今濁水溪 扇頂有七成的站，地下水的導電度超過600µS/cm，推測應有其它的來 源。

颱風降雨對溪水導電度的影響非常明顯（圖 3.3-10）。2009 年 6 月 19 日蓮花颱風海上警報、並開始影響台灣陸地，6 月 19 日早上 9 時，因為降雨、溪水開始上漲，此時溪水導電度約500µS/cm；6 月 20 日颱風登陸，風雨變大後，溪水水位上漲更多，導電度緩慢下降，6 月21 日的溪水導電度約 400µS/cm；至 6 月 22 日早上 6 時至下午 7 時，

溪水水位達到最高，導電度明顯變低，只有200µS/cm；洪峯過後、導 電度緩慢上升，6 月 25 日溪水下降至正常狀態，導電度緩升回 500µS/cm。

圖3.3-10、彰雲橋溪水導電度與颱風之關係 (二) 導電度連續監測

莿桐、六合及柑園（皆為觀一）的導電度連續監測數據顯示，降 雨造成莿桐的導電度增加、六合及柑園則相反、導電度明顯下降，如 圖 3.3-11。觀測期間約從 4 月 11 日至 9 月 30 日，導電度及水位有 6 次事件的變化。事件 A，為較密集的春季降雨，時間約兩週，累積雨 量共約 120mm。莿桐的導電度有明顯的上升，約從 1000µS/cm 升至 2000µS/cm；六合的導電度則明顯下降，約從 990µS/cm 降至 890µS/cm。

事件B 為水質採樣造成，放監測儀器的井抽水，莿桐的導電度上 升，但六合無變化。事件C 為莿桐站抽水試驗，鄰井抽水、監測井的 導電度並無變化。事件 D、E、F 都是颱風降雨，事件 D 及 E 為降雨 較少的颱風，6 月底的蓮花颱風及 7 月中的莫拉菲颱風，同樣的在莿 桐造成導電度上升，但柑園站導電度下降。事件F 為降雨量大的颱風，

莫拉克颱風8 月 9 日單日降雨達 400mm，莿桐站導電度上升，但柑園 站導電度並沒有下降。但長期而言、柑園6 月時導電度約 1150µS/cm，

颱風降雨使導電度下降至1050µS/cm，不降雨時（EF 事件之間）導電 度緩升，8 月莫拉克颱風降雨，雖沒有使導電度下降，但至少沒上升。

降雨造成莿桐的導電度增加、六合及柑園導電度下降之原因。可 能因莿桐上覆約 8m 的泥層，其礦物質濃度較高，下雨時雨水流經泥 層，溶解部份礦物質，使地下水導電度短暫升高。六合及柑園以礫石 層為主，礦物質濃度較低，雨水下滲仍能維持低濃度，使地下水導電

度短暫變低。

圖3.3-11、莿桐、六合及柑園導電度連續監測數據

(三) 主要離子濃度比例與礦物飽和指數

扇頂地下水依主要離子濃度比例（表3.3-9 及表 3.3-10），可分成 兩類：硫酸根－碳酸氫根－鈣離子為主及碳酸氫根－鈉離子為主，前 者為濁水溪扇頂及下邊界諸井，後者為斗六扇及上邊界，如圖3.3-12。

硫酸根－碳酸氫根－鈣離子類地下水，其陰離子濃度比－氯離子：硫 酸根：碳酸氫根約為10：30：60，陽離子比值鈣：鎂：鈉約為 70：20：

10。碳酸氫根－鈉離子類型地下水，其硫酸根比例小於 25%、鈉離子 濃度大於15%。彰雲橋溪水水質介於此兩類之間，其硫酸鹽比例很高、

達50%，鈣濃度約 50%。

此兩類地下水之水質演化，為有機碳降解、硫酸根還原、陽離子 交換及沉澱溶解等作用所控制。有機碳降解與硫酸根還原會同時進 行，其結果為碳酸氫根濃度升高、但硫酸根濃度降低，如圖3.3-13。

離子飽和計算結果顯示，所有地下水對硫酸鈣礦物都為未飽和(如 表3.3-11)。大都對碳酸鈣及碳酸鈣鎂為飽和及過飽和，只有崁腳、古 坑、新光及石榴為未飽和。對碳酸錳大多為飽和及過飽和，只有古坑、

東和二、新光及田中為未飽和。對碳酸鐵大多為飽和及過飽和，只有 古坑、東和二及二水為未飽和。

扇頂區八口井：二水一、田中一二、柑園一二、烏塗一、六合一 二，大都為硫酸鈣未飽和，碳酸鈣、碳酸鎂鈣、碳酸錳及碳酸鐵飽和，

顯示本區地下水中的碳酸氫根、鈣、鎂、鐵、錳等離子受到沉澱/溶解 作用的控制、硫酸根則否。硫酸根應受到硫酸根還原作用的控制。

圖3.3-12、地下水依主要成份分類

圖3.3-13、地下水質演化模式

表3.3-9、補注區及鄰近地下水之主要離子及鐵錳濃度(1999 年)

表3.3-10、補注區及鄰近地下水之主要離子濃度(1999 年)

表3.3-11、扇頂及鄰近地下水之礦物飽和指數

編號 站名 Anhydrite Gypsum Aragonite Calcite Dolomite Rhodochrosite Siderite CaSO4 CaSO4.2H2O CaCO3 CaCO3 CaMg(CO3)2 MnCO3 FeCO3

表 3.3-12、扇頂區 2009 年 6 月水質分析結果（mg/l）

站名 碳酸氫根 氯離子 硫酸根 鈣離子 鎂離子 鈉離子 鉀離子 崁腳一 138 2.91 1.22 25.88 3.93 14.83 1.77 古坑一 183 10.95 54.19 47.91 14.81 25.26 1.52 溫厝一 153 8.28 65.15 44.2 11.58 22.04 1.71 溫厝二 161 7.98 65.11 47.7 11.15 20.88 1.45 東和一 162 10.05 19.61 31.2 11.7 15 1.03 石榴一 218 0.77 41.81 55.2 13.21 4.5 1.27 烏塗一 345 8.97 152.5 131.5 26.95 15.51 2.63 六合一 365 10.46 167.9 120.4 30.64 14.44 2.26 莿桐一 501 40.89 115.3 198 16.53 11.9 3.04 西螺一 349 25.65 322.2 161 50.54 19.62 3.28 社寮一 212 6.68 118.8 92.15 17.61 12.24 2.82 竹山一 324 13.06 54.03 98 12.82 19.83 1.92 新光一 79 2.66 2.21 9.2 5.83 13.28 0.99 二水一 81 7.35 29.22 17.5 1 20.56 4.63 柑園一 363 10.3 186.3 132 33.04 14.98 4.28 溪洲一 413 16.57 221 142 39.5 18.53 7.01 田中一 356 10.66 137.7 144 25.04 13.46 2.99 田中二 296 8.1 141 115.1 23.83 12.51 2.66 田尾一 512 26.81 138.2 173 30.94 32.46 8.43 名竹大橋 186 3.4 102.1 78 15.95 11.62 2.79 南雲大橋 163 1.93 57.51 39.14 9.92 14.98 1.89 彰雲大橋 190 3.86 103.9 87.4 14.09 11.9 2.4

雨水 8 0.47 0.97 1.51 0.5 0.5 0.1

表 3.3-13、扇頂區 2009 年 9 月水質分析結果（mg/l）

站名 碳酸氫根 氯離子 硫酸根 鈣離子 鎂離子 鈉離子 鉀離子 崁腳一 115 2.34 1.64 21.4 3.45 14.78 1.5 古坑一 175 10.64 52.9 46.39 13.87 20.12 1.23 溫厝一 223 7.5 5.8 48.31 13.39 15.15 1.66 溫厝二 153 8.28 62.65 56.86 10.31 17.77 1.47 東和一 157 10.79 14.21 33.4 10.92 14.66 0.85 石榴一 143 24.14 78.24 54.61 14.5 20.55 1.22 烏塗一 208 6.15 122.7 76.5 26.05 16.62 2.69 六合一 337 9.84 155.8 111 30.64 14.22 2.7 莿桐一 241 15.66 267.8 131 41.32 18.09 4.09 西螺一 345 25.24 341.2 180 50.92 19.03 3.38 社寮一 231 8.02 84.09 83.8 15.51 11.27 2.67 竹山一 248 12.58 51.62 83.1 10.23 18.47 1.91 新光一 134 7.9 1.56 24.1 6.99 17.47 1.06 二水一 83 7.34 30.19 22.2 1 19.18 4.1 柑園一 390 8.07 187.5 157 33.34 12.89 3.66 溪洲一 251 8.19 59.66 80.1 16.1 7.69 5.02 田中一 351 10.88 140.7 117 25.69 14.11 2.05 田中二 315 8.48 134.7 112 24.74 12.29 1.91 田尾一 453 20.92 218.9 154 37.39 26.49 7.01 名竹大橋 167 2.98 128.1 67.7 18.75 9.84 2.6 南雲大橋 193 3.46 66.45 51 13.36 20.98 3.06 彰雲大橋 179 3.5 126.8 67.8 18.51 10.53 2.72

雨水 23 6.65 5.61 9.3 1 4.29 0.9

(四) 微量成分-硝酸鹽

前人研究指出，補注區中較重要的微量元素污染為硝酸鹽。硝酸 鹽的濃度除了受氧化還原作用影響外，濃度有時也會有季節變化。雨 季時、降雨及河川水的補注，因稀釋而使硝酸鹽濃度降低，但在乾季 時、因土壤水份蒸發，造成淺層地下水的硝酸鹽濃度升高。地下水往 中下游流動，硝酸鹽因脫硝作用，濃度降低至檢測下限以下（陳文福 等，2003；陳文福與呂學諭，2009）。

彰雲扇頂 1997－2009 年地下水監測顯示，約 10%觀測井的硝態 氮濃度偏高，多位於扇頂補注區(如表 3.3-14 所示)。曾超過環保署飲 用水限值10 mg/l 的井有：東和、坪頂、社寮、古坑、二水、新光、

田中等7 口，其中又以新光及古坑井超過限值的次數最多，2009 年 9 月該兩口井也超過限值(如圖 3.3-14 所示)。溪水的硝酸鹽濃度，名竹 大橋、南雲大橋及彰雲大橋溪水的硝態氮、除一次外、都大於 1mg/l，

是否有農業汙染，值得注意（圖3.3-15）。

表 3.3-14、濁水溪扇頂補注區之歷年硝態氮濃度（NO₃-N mg/l）

圖3.3-14、彰雲扇頂之歷年硝態氮濃度

圖3.3-15、彰雲扇頂硝態氮之平面分布 3.3.3 成果分析

彰雲扇頂區歷年導電度的變化顯示，有多口井有鹹化的趨勢，以