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第二章 文獻回顧

三 研究方法

3.3 實驗分析項目

實驗之水質參數分析則針對各採樣點,現場測定照度、溶氧、pH、

水溫、濁度及照度,量測儀器廠牌及相關規格於3.3.2 節介紹,另外 化學需氧量、懸浮固體、大腸桿菌群及葉綠素a,則採集水樣於實驗 室依據環檢所公告之標準檢驗方法分析。其中化學需氧量利用重鉻酸 鉀迴流法(NIEA W515.53A)進行分析;大腸桿菌菌落數則以水中大腸 桿菌群檢測方法濾膜法檢驗(NIEA E202.53B);懸浮固體物則以 103~105℃乾燥法(NIEA W210.57A)進行測定;氮營養鹽包括氨氮、

凱氏氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮,其中含氮營養鹽類檢測方法如下:

氨氮及總凱氏氮分別為納氏比色法(NIEA W416.50A)與水中總凱氏氮 檢測方法(NIEA W451.50B),硝酸鹽氮及亞硝酸鹽氮則以離子層析儀

測定之;葉綠素a 則以水中葉綠素 a 檢測方法-乙醇萃取法檢測(NIEA E508.00B);水中磷檢測方法為-分光光度計/維生素丙法(NIEA W427.52B);藻種類定方式系利用光學式顯微鏡 UNICO 型號為 G404,放大倍率 400X 觀察其濕地內藻類影像,藻種鑑定方式與其他 顯微鏡觀察法相同,先以低倍數觀察後再調整至高倍數(10 倍>40 倍

>100 倍>400 倍),而光源須由小調整至大,避免觀察影像過暗情形。

水 中 懸 浮 固 體 濃 度 檢 測 , 實 驗 方 法 為 行 政 院 環 保 署NIEA

W210.57A,將玻璃纖維濾紙以去離子水重複沖洗後置入鋁盤,移入 烘箱中以104烘乾約1-2小時,以電子式天秤量測重量至小數點後四 位,後取適當水樣(50-300 mL)過濾後,同樣移入烘箱中以104烘乾約 1-2小時,再以電子式天秤量測重量,重量前後差值換算後單位mg/L,

為水中懸浮固體濃度。懸浮固體實驗量測重量為負值情形,為大學部 環境分析實驗常見問題,避免產生錯誤方法為天秤量測水樣過濾前後 需保持濾紙乾燥,過程需放置於乾燥箱中冷卻,避免天秤讀取數值跳 動,且進行重複性試驗,以確保準確性。

水中葉綠素a 檢測法為行政院環保署 NIEA E508.00B,按標準方法 流程進行試驗,葉綠素a 於採樣後以玻璃材質纖維濾片過濾適當水 樣,約 100-300 mL 適當體積水樣,後將 90%乙醇 20-40 mL 及過濾之 濾片置入60 ℃恆溫箱萃取 30 分鐘,後冷卻至室溫後,置入高速離心 機中,以轉速3000 g 離心 10 分鐘後,吸取上層澄清液 6 mL,分別以 分光光度計波長665 及 750 nm 量測吸光值,後添加 0.06 mL 1 莫耳之 HCl,同樣再以分光光度計於兩波長下量測後套入公式計算結果。葉 綠素a 檢測常見問題為高速離心後,注意抽取上層之乙醇澄清液,不 可吸取至底層懸浮固體及雜質,容易造成分光光度計在讀取上之誤差 或產生負值情形(C665a-C665b 負值情形),可增加乙醇體積或改用高 筒式離心管等方式避免錯誤產生。

大腸桿菌試驗部份,大腸桿菌試驗以無菌稀釋液稀釋原水樣,原 水樣10 mL 及無菌稀釋液 90 mL 均勻混合,為稀釋十倍,再取 10 mL 混合液至90 mL 無菌稀釋液均勻混合為稀釋一百倍,依此類推,大腸 桿菌水樣稀釋應取適當之稀釋倍數(如圖 3.5 所示),稀釋倍數過少將

造成菌落數過多而讀取困難,而稀釋倍數過多則造成菌落數過少或者 無菌(取不到細菌)之情形,本研究之自然淨化系統,建議入流水稀釋 倍數為100 至 1000 倍,而入流水後階段,因受到紫外光殺菌、細菌 沉澱、衰減、原生動物掠食等機制影響,大腸桿菌濃度下降,因此入 流水後建議稀釋倍數較少,約10 至 100 倍,另,後勁溪大排水(模槽 初始水源),上游排放源屬畜牧廢水,大腸桿菌濃度較不穩定,因此 稀釋倍數建議較廣,為100 至 10000 倍情形,可視當時水質外觀、天 氣狀況、水溫、濁度及SS 等參數,判斷適當稀釋倍數。

稀釋倍數過少讀取困難 稀釋倍數過多或菌落數過低

適當稀釋倍數 適當稀釋倍數

圖 3.5 大腸桿菌試驗圖

3.3.2 實驗材料

本研究各分析項目所需之物品藥品如下所示:

水中懸浮固體

1. 玻璃纖維濾片 ,廠牌,Pall Corporation (台灣代理商) 2. 去離子水 (DI水)

化學需氧量

1. 沸石 ,廠牌,SHOWA

2. 硫酸汞 ,廠牌,Scharlau 3. 濃硫酸 ,廠牌,Scharlau 4. 重鉻酸鉀 ,廠牌,SHOWA 5. 菲羅啉(Ferroin)指示劑 ,廠牌,SHOWA 6. 硫酸亞鐵銨 ,廠牌,SHOWA 7. 無水鄰苯二甲酸氫鉀 ,廠牌,SHOWA

葉綠素a

1. 玻璃纖維濾片 ,廠牌,Whatman 2. 乙醇 ,廠牌,景明化工 3. HCl ,廠牌,MERCK

大腸桿菌群

1. 培養基(LES Endo agar) ,廠牌,MERCK 2. 培養皿 規格 50×12 mm ,廠牌,ADVANTEC 3. 混合纖維素酯濾膜 ,廠牌,ADVANTEC 4. 磷酸二氫鉀 ,廠牌,SHOWA 5. 氯化鎂 ,廠牌,SHOWA

氮營養鹽

2. 硫酸鉀 ,廠牌,SHOWA 3. 氫氧化鈉 ,廠牌,SHOWA 4. 濃硫酸 ,廠牌,Scharlau 5. 硝酸鹽標準溶液 ,廠牌,MERCK 6. 亞硝酸鹽標準溶液 ,廠牌,MERCK

7. 碘化汞 ,廠牌,Acros Organics 8. NH

4

Cl ,廠牌,SHOWA

磷營養鹽檢測

1. phenolphthalein (酚酞) ,廠牌,SHOWA 2. 酒石酸銻鉀 ,廠牌,SHOWA 3. 鉬酸銨 ,廠牌,SHOWA 4. 維生素丙 ,廠牌,Alfa Aesar 5. 無水磷酸二氫鉀 ,廠牌,SHOWA 6. 亞硫酸氫鈉 ,廠牌,SHOWA

3.3.2 實驗儀器

本研究所需分析儀器如下所示:

1. 真空過濾裝置 ROCKER 400 ,廠牌,Today’s 2. 三眼生物式顯微鏡 G404 ,廠牌,UNICO 3. 分光光度計 Model:100/尺寸:W408/D308*H185mm ,廠牌,UNICO

4. 攜帶式溶氧度計 550A-12 ,廠牌,YSI 5. 攜帶式酸鹼度計 sensION2 ,廠牌,HACA 6. 攜帶型濁度計 2100P ,廠牌,HACA 7. 攜帶型水質測定儀 DR890 ,廠牌,HACA 8. 智慧型照度計 Lx-1102,2200*68*30mm ,廠牌,LTLutron 9. 高溫殺菌釜 ,廠牌,TOMIN 10. 自動定量裝置 P5000 ,廠牌,NICHIRYO 11. 無菌操作台 2HT-24 ,廠牌,Hsin chien xiang 12. 菌落計數器 w313*h360*d346mm ,廠牌,Today’s

13. 低溫培養箱 BE400 ,廠牌,Memmert 14. 離心機析儀 CN-6000 ,廠牌 Hermle 15. 電子分析天平 GR-200 ,廠牌 AND

3.4 分析方法之品保品管