第二章 材料與方法
第二節 採樣策略與樣本分析
一、採樣點選擇
基隆地區中選擇基隆地區採樣點共 36 處。採樣次數共 6 次,時間為 2017 年 10 月至 2018 年 3 月,符合基隆雨季時節,可藉此了解此區是以非點源或是點源污染為 主的情形,採樣頻率為一個月一次。採樣點由於採樣經驗以及得到部分結果後調整,
日期與時間第一次採樣點為 28 點,不包含瑪陵坑及深澳坑上游區域。由於現場採樣 可從電導度了解一地初步離子濃度,發現部分相近地區的電導度濃度與上下游相近,
因此做採樣點的修改。第二次採樣點改為 27 點,將大武崙地區部分採樣點之間較密 集的點以及東勢坑溪上游、慶安橋等5 個點刪除,並增加瑪陵坑溪與深澳坑溪上游區 域,直至在第六次採樣時將大武崙溪支流採樣點刪除,增加汐止地區的江北橋、保福 橋以及鹿寮溪採樣點。
在現地採樣範圍中,深澳坑溪、大武崙溪、瑪陵坑溪和東勢坑溪為支流。由於大 武崙溪所在的安樂區為全基隆市人口最多的地方,加上有大武崙溪工業區等人為活動,
因此對此支流做較為詳盡的調查,故採樣點較多。而瑪陵坑溪與東勢坑溪在過去資料 中被認為流量及污染量對河川整體的污染貢獻量較低,因此通常不進行採樣(環保署,
2011),故採樣期間也在此處進行較深入的採樣,以確認該支流採樣資料是否真的對整 體河川污染貢獻量低。除此之外,深澳坑溪也是採樣的其中一個支流,但由於在現場 採樣時發現深澳坑溪流域上方大多數已經封蓋,或有地上建築,因此採樣點較少。
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圖2- 10 基隆採樣點位與土地利用關係
27 法所測得的結果,應用於水樣中將會包含了溶解有機氮(Dissolved Organic Nitrrogen)、 氨氮和其他潛在可交換氮(Exchangeble nitrogen)的總和以及溶解有機氮、硝酸鹽氮、
可交換氮的總和(可參考第一章圖 1-1)兩種數值,本文之後以前者以凱氏氮的結果 討論基隆地區的水質樣本分析結果。使用此指標能將尚未因異營菌的呼吸作用轉化為 無機氮的有機氮也納入影響因子中。而在前人研究中也發現有將有機氮與無機氮以凱 氏氮項目共同討論的情形(Zeilhofer et al., 2010;Singh et al., 2004)。除此之外對於基 隆地區,或甚至是前述已經提到的台灣居住環境而言,許多建物所產生的家戶、餐廳 廢水會直接接管或間接經雨水下水道排放至河川,在現場採樣時也觀察到營業中的餐 廳、部分家戶、公共設施等正在排放廢水,此指標不僅能解釋一般而言關心的無機氮 濃度對當地水質造成的變化,也納入其他可能造成水質污染的其他氮物種項目,實驗 過程如下:
28 1.試劑配置:
首先使用2M 的氯化鉀(Potassium chloride, KCl)溶液秤取 149.1 克的氯化鉀,
將其溶於去離子水中,並定量至1L。
接著秤取0.165 克的甲基紅(Methy red)指示劑及 0.33 g 的溴甲酚綠 (Bromocresol green)溶於 500 mL 的 95%乙醇溶液中,過程中需要搖晃 30 分鐘以上,需貯存於棕 MgO)粉末,以半微量凱達式蒸餾裝置(Semi-micro Kjedahi distillation apparatus)加 熱蒸餾,取10 mL 的硼酸指示劑於 50 mL 的燒杯中,置於冷凝管出口,收集冷凝液至
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〖NH〗_4-N(g/L)=((S-B)×N×u_N)/V
回收率(%)=氮標準液測定值(g/L)/氮標準液濃度(ppm) ×100%
其中: NH4+-N=氮標準液測定值(g/L);
S=氮標準液滴定量(mL);
B=空白處理滴定量(mL);
N=標準酸當量濃度 (mole/L);
uN=氮原子量(14.0067 g/mole);
V=氮標準液吸取量(mL)。
計算公式
〖〖NH〗_4〗^+-N=((S-B)×N×u_N×V_KCl×MF×1000)/(V×W) 其中: NH4+-N =土壤銨態氮含量(mg/kg 或 ppm);
S=樣本滴定量(mL);
VKCl=氯化鉀過濾量(mL);
MF=水分係數;
1000=重量單位轉換(1000g/kg);
V=樣本吸取量(mL);
W=土壤樣本重量(g)。
除了檢測溶解氮相關的水質項目外,在採樣的過程中也會觀察現場所蒐集的水質 項目,2017 年 10 月至 2018 年 2 月的電導度數值中 KL22 的瑪陵坑溪的電導度出現最 高值,為 806.4s/cm,已經超過灌溉水質標準規定的限值,且現場觀察水色為白色,
30 出流向檔,從Attribute Table 確認流向為八流向後利用 Accumulation 製作集流檔,此