若以不遷移現有新埔取水口作為先決條件，為了有效改善或預防 新埔取水口的水質惡化，最佳的作法即在於擴大飲用水的保護區，對 於可能的污染擬訂策略給予各有關單位來加以管制。當然，若鳳山溪 的水質原本就很好，以下則考慮非法傾倒的現象，來推估突發性的污 染負荷，對於原取水口水質的影響。以上這些考量都必頇以 WASP 水質模式來對原取水口水質進行模擬，方得以知其影響。
7-1 擴大保護區一定距離對取水口水質的影響
飲用水水質水源保護區的劃定，為了使「一定距離」的說法更為 明確，本研究將原保護區中以兩溪交會點向外延伸 2、3 及 4 倍的切 割區段，分別影響點位 F22~F29 及點位 S1~S4（原範圍為取水口往上 游 1,000 m，往下游 400 m），其擴大距離如下圖 7-1-1 所示。若以三 個切割區段為例，鳳山溪頇往關西方向延伸 3 km，往竹北方向延伸 2.668 km，霄裡溪往鹿鳴方向延伸 3 km。
有關 WASP 水質模式的基本輸入流量仍以基流量為主，鳳山溪 流量為 4.79 CMS，霄裡溪為 1.56 CMS，污染負荷 TP 為 372 kg/day，
NH4
+為 772 kg/day，NO3-為 2,003 kg/day，BOD 為 6,452 kg/day，SS
123
為 8,250 kg/day。
圖 7-1-1、保護區擴張示意圖
以擴大三倍距離保護區後所劃定到的範圍為例，包括 F23~F28 點位及 S1~S3 點位，將污染量以 10%消減作為原有輸入資料，總計 BOD 消減約 56.96 kg/day，SS 消減約 102.04 kg/day，TP 消減約 3.31 kg/day，NO3
-消減約 18.21 kg/day，NH4+消減約 6.79 kg/day，再利用 模式模擬推估其對五個點位河川水質之影響。
比較晴天基流量模擬結果與擴大保護區三倍距離的範圍之模擬 結果，對於五個點位的影響，如表 7-1-1 所示。相較於原取水口 BOD 於改善 3.88%，六股改善 2.70%，於霄裡溪下游可改善 3.74%；而 DO 則上升約 0.57%倍，於六股上升約 0.51%，於霄裡溪下游上升約 0.11%。從數據上得知顯示，擴大保護區範圍之後對原取水口水質的 改善效果最佳，但其改善的程度皆非常有限。
2/4km
2/4km 1.9/3.5km
鳳山溪 霄裡溪
竹北 關西
鹿鳴
124
表 7-1-1、五點點位消減率比較表
(a) 2 倍距離
DO BOD NH4
+ NO3
- TP SS
原取水口 F24 -0.33% 2.36% 1.30% 1.49% 1.53% 1.61%
六股 F27 -0.21% 1.82% 1.03% 1.05% 1.04% 1.27%
霄裡下游 S3 -0.07% 2.50% 0.81% 1.67% 1.67% 1.67%
霄裡上游 S10 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
關西上游 F35 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
(b) 3 倍距離
DO BOD NH4
+ NO3
- TP SS
原取水口 F24 -0.57% 3.88% 2.68% 2.55% 2.64% 2.66%
六股 F27 -0.51% 2.70% 1.75% 1.75% 1.75% 2.04%
霄裡下游 S3 -0.11% 3.74% 2.46% 2.49% 2.49% 2.50%
霄裡上游 S10 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
關西上游 F35 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
(c) 4 倍距離
DO BOD NH4
+ NO3
- TP SS
原取水口 F24 -0.81% 5.22% 3.80% 3.58% 3.71% 3.68%
六股 F27 -0.82% 3.60% 2.49% 2.48% 2.47% 2.84%
霄裡下游 S3 -0.23% 4.46% 3.21% 3.19% 3.21% 3.25%
霄裡上游 S10 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
關西上游 F35 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
如表 7-1-2 所示，可知於擴大保護區範圍之後，河川水質將有些 微的改善。以三倍距離為例，於 BOD 整體改善約 1.41%，DO 可以上 升約 0.34%，NH4+可改善 1.12%，NO3-可改善 1.12%，TP 可改善 1.12%，SS 可改善 1.27%倍。
表 7-1-2、河川帄均消減率
一定距離 DO BOD NH4 NO3 TP TSS
2 倍長 -0.19% 0.84% 0.51% 0.64% 0.64% 0.75%
3 倍長 -0.34% 1.41% 1.12% 1.12% 1.12% 1.27%
4 倍長 -0.49% 1.97% 1.65% 1.64% 1.65% 1.83%
125
圖 7-1-2 為擴大保護區一定距離倍數下，BOD 對原取水口點位 F24 的改善成長曲線，如圖所示由左而右分別是擴大至 2 倍、3 倍及 4 倍長之 BOD 削減率。由圖可知，當擴大倍數越高時，其 BOD 的值 愈小，水質情況較為良好。同理，DO 的值愈高，溶氧朝飽和狀態改 善。
2 x 3 x 4 x 0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
BOD reduction (%)
Ranges
2 x 3 x 4 x 0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
DO increasing (%)
Ranges
圖 7-1-2、鳳山溪流域新埔取水口擴大保護區一定距離（2, 3, 4 倍距 離）對於基流量期間的水質改善情形
7-2 於原取水口附近發生廢水任意傾倒事件
本研究根據實際狀況，模擬惡意偷排廢水之事件。其作法乃以晴 天基流量為基準，假設在霄裡溪下游距兩河交界處 3000 m（S3）及 6000m（S6）處各排入 20 噸的 BOD 後之水質情況模擬。取第 5-8 節
126
晴天基流量模擬結果，於 15 日 00:00 分至 01:00 排放廢水，分別在 3000 m 及 6000 m 處增加污染物 20 噸 BOD，作 DO 及 BOD 之輸出 並分析其對取水口水質之影響與兩點位間對原取水口水質的比較。
圖 7-2-1 為在 S3 河段處偷排廢水，其 BOD 及 DO 在 S3、S2、
S1 及取水口的變化影響程度。BOD 於 S6 在 15 日 00:00 廢水傾倒後，
從原本的 3.15 mg/L 左右急遽上升至 204.62 mg/L，DO 相對也急速驟 降並產生厭氧現象。但由於離取水口尚有一段距離，故對取水口之影 響較不顯著。
127 (a) BOD
(d) DO
圖 7-2-1、在點位 S3 假設發生非法傾倒之事件，其水質指標 DO 與 BOD 於下游距原水取水口 3, 2, 1 km 處濃度隨時間的變化
128
圖 7-2-2 為在 S6 河段處偷排廢水，其 BOD 及 DO 在 S6、S5、
S4 及取水口的變化影響程度。BOD 於 S3 在 15 日 00:00 廢水傾倒後，
從原本的 4.50 mg/L 左右急遽上升至 310.86 mg/L ，DO 相對也急速 驟降並產生厭氧現象。取水口處 BOD 亦從原本的 0.35 mg/L 上升至 10 mg/L 以上，並亦產生厭氧現象。由於 S3 距取水口點位之距離相 對 S6 為小，故 BOD 影響較大；且距取水口較近，因此對取水口有 明顯的影響。
(a) BOD
129 (b) DO (mg/L)
圖 7-2-2、在點位 S6 假設發生非法傾倒之事件，其水質指標 DO 與 BOD 於下游距原水取水口 4, 5, 6 km 處濃度隨時間的變化
綜合上述結果，在保護區範圍內，越靠近保護區，只要存在任何 廢水任意傾倒之現象，對該區水質而言，會增加至 200-300 mg/L 並 且使取水口的 BOD 上升至 10 mg/L 左右，且要經歷 3-5 天後才會慢 慢恢復基流量時的水質。因此必頇加強保護區外河岸之巡邏，防止任 意傾倒之行為發生。
130
7-3 管制策略的擬定
根據 WASP 水質模式模擬的結果，可歸納出以下幾項管制策，
將就優缺點及執行難易度，還有保護區範圍劃定時對區內污染行業的 影響有多大等，進行討論。
7-3-1 畜牧養豬廢水的管制策略
根據上述資料，當養豬廢水能夠經由妥當的處理而排放，其影響 明顯地較低。相反的，在畜牧業以未經處理的原水排放時，污染負荷 會有 7-8 倍的增加，嚴重地影響河川的水質；而且鳳山溪受到之影 響略高於霄裡溪，建議頇加以管制。若因此，為了有效地淨化河川的 水質，維持河川水體的生態帄衡；未來建議必頇有效地管制與輔導養 豬之畜牧產業，如表 7-3-1 所示。
131
表 7-3-1、養豬廢水的管制策略
項目 管制策略 優缺點（含行政可行性）
改變 飼養 方式
(1) 乾式飼養：將帄臺式豬舍改為條形或半條形豬 舍，將豬糞分離，固體部分經發酵後做為堆肥。
(2) 提出豬糞尿分離收集之技術，將原有每日需為 豬沖洗 1~2 次之頻率降到每 10 天左右 1 次。
此法可減少大量之廢水及 污染物排出，朝廢水零排 放目標邁進。
改善 養豬 廢水 處理 技術
(1) 推廣以畜牧糞尿來製造廄肥做為作物的肥料，
取代不夠環保的化學肥料。
(2) 採自然淨化法，以布袋蓮或水生植物等之池塘 淨化水質後回收使用。
(3) 補助養豬戶改善廢水處理設備，或若干經費交 由專家評估其改善設備之必要性。
(4) 舉辦污染防治操作技術說明會或觀摩會，請民 眾與專家面對面學習正確操作的觀念，領取養 豬證照。
(5) 對於排入河川水體之養豬戶，一一前往勘察並 輔導，並於必要時，邀請專家學者前往提供設 備建議改善方針。
使養豬戶操作之廢水得以 符合環保規定。改善原本 水準不一的養豬戶成員。
只是需要更多產官學研的 投入，農政單位應負的責 任較環保單位沈重。
推動 合理 養豬 政策
(1) 依據飲用水管理條例劃定飲用水水源水質保護 區，禁止區內營利性養豬行為。
(2) 另針對以養豬等廢水為主要污染來源之河川，
依自來水法劃定之水源水質水量保護區內，劃 分限養區及一般管制區最高可容許畜養頭數。
(3) 於重要污染河段設置截流系統。
(4) 將未列管養豬業納管：頇降低列管的門檻，目 前養豬戶每家的帄均頭數約在 500 頭，建議增 加列管頭頭數調整到每戶 50 頭以下。
(5) 配合 WTO 入關協定輔導及鼓勵畜牧業者停養 或減少眷養家畜頭數。
降低污染物對下游水質的 衝擊。民眾在充足的資源 學習下，若因違法犯紀遭 到罰款，相信也會認可政 府的努力。
132
7-3-2 其他管制策略
表 7-3-2、其他廢水的管制策略
項目 管制策略 優缺點（含行政可行性）
農 業 用 水
(1) 鼓勵使用天然的有機肥料，藉由輪耕或交替耕 作，維持土壤的肥力，減少污染物的使用。
(2) 配合 WTO 入關協定輔導，鼓勵農業種植適當 之農產品，藉由果樹、菜類對於氮與磷的需求 不同，請學者或研究單位協助調配。
(3) 減少大量非計算的使用農肥料。
農政單位的輔導工作非常 重要，環保單位的工作為 最後之防線。
家 庭 污 水
(1) 提高家庭生活污水的接管率。
(2) 廣設水污染防治設備，或稱水資源中心，有效 利用水資源。
(3) 透天別墅頇設置建築污水處理設施，取代傳統 的化糞池。
(4) 污水處理需使用三級處理。
提高污水接管率目前已是 全國性的政策，推動較過 去容易。唯三級處理設備 不易操作維護，A2O 第一 槽很難到達厭氧的狀態，
無法有效篩選 PAO 菌。
工 業 廢 水
(1) 維持現有狀態，藉由保護區的擴大劃定，阻止 限定工業的進入。
(2) 工廠需購置適當的廢水處理設備，必要時頇使 用三級的處理設備。
(3) 工廠頇要求員工妥善維護操作廢水處理設備。
(4) 藉由產官學研的加入，加強廢水處理技術，減 少污染物的排入。
行政面上，目前都已經在 執行，只是很多的廢水，
其成份繁雜，恐怕不容易 妥善處理。
7-3-3 對自來水公司的建議
建議取水口不作遷移，加大保護區可獲得最大的水質淨化效益。
根據針對突發性的偷倒行為模擬結果得知在二倍於現有飲用水水源 水質水量保護區的劃定距離（上游一千公尺），取水口仍會受到污染，
建議提高到四倍距離以上（即四千公尺的距離）。
自來水公司需要架設長期的預警監測設施，尤其是在枯流期間與 暴雨期間，水質惡化的數據必頇即時預先通報，以供環保局找尋排放
133
污染物的畜牧業業者。
7-3-4 公部門的行政可行性
初步規劃結果，原有新埔取水口仍然適宜，但加大保護區可以進 一步確保水質的安全，而且於保護區內的任何污染情事，包括畜牧廢 水的排入等，環保單位皆可以據以執行公權力。有關各單位執行之建 議方案如下表 7-3-3 所示。
表 7-3-3、鳳山溪與霄裡溪流域水質水量保護各部門負責之任務擬定
位 行動方案
農政單位
(1) 結合財團法人養豬詴驗所，輔導養豬戶提昇其廢水處理能力。
(2) 結合財團法人工業技術研究院能環所，提昇豬糞尿沼氣發電的 利基。
(3) 提昇土壤肥沃度的快速檢測，避免農耕時的過度施肥。
環保單位
(1) 各鄉市鎮興建污水處理場，未接管者應設置建築物污水處理設 施，以有效處理家庭污水。
(2) 加強管制事業單位及工業區廢水處理廠的廢水排放。
(3) 加強管制一般、一般事業及有害事業廢棄物於河床丟棄的行 為。
(4) 加強綠化，提供大自然的自淨能力。
水利署河川局
(1) 有效執行河川稽巡查，結合當志工，成立河川巡守隊。
(2) 防止非法盜採砂石。
(3) 以生態工法興建河堤，美化環境，防止車輛進入。
自來水公司
(1) 配合枯流期、豐水期及暴雨期的水質差異，設置水質水質安全 的預警措施。
(2) 選擇其他的取水口作為備案，以因應河川局的邊坡工程。
(3) 以大型管路銜接其他水源。
(4) 投入研發經費，加強發展廉價的高級淨水技術。
工務單位
(1) 道路工程施工防範地表逕流沖刷地面。
(2) 路面保持乾淨，設置緩衝設施，避免車禍時有害物質直接進入 水源。