• 沒有找到結果。

農業活動之單位污染負荷模擬值

台灣農業非點源污染

2. 農業活動之單位污染負荷模擬值

除了前述雨量與集水區面積之影響外,各種土地利用之 NPS 輸出負荷與還會與降雨強 度、採樣代表性與降雨前污染物累積時間有關。研究指出,台灣水庫集水區的 NPS 污染負荷 往往來自數場較大的降雨 (Chang et al., 2008a)。以金門高粱田及阿里山茶園為例,高粱田的 五場事件包含當年度最大的豪雨 (2007 年 8 月的聖帕颱風),但阿里山茶園的採樣歷程中並沒 有採到當年度最大的山區豪雨,所以吾人若直接以平均測定值來估計,可能會高估金門高粱 田的負荷,但卻低估了阿里山茶園的真正負荷量。可見,用平均單位降雨面積負荷雖可消除 雨量與集水區面積對輸出負荷的影響,不過若細究 NPS 的成因,我們還必需將場址調查時間、

降雨調查場次以及降雨規模等等條件都盡量一致後,才能進一步比較各農地間實際人為影響 的差異量。此外,國內常引用國外的文獻值做為一般快速評估各種農地 NPS 污染負荷的簡易 方法,由以上討論可發現,因國外氣候類型與農耕型態與國內差異很大,採用國外文獻係數 推估本土污染一定會有更大的偏差。基於以上原因,國內有建置本土資料庫的必要,而資料 庫中的數據還必須將各種影響因素一致化。

本研究利用測得數據率定模式參數,當模擬污染負荷可符合實測數據時 (以龍崎養雞場 為例,如圖 3),再輸入全年參考降雨量,以此組率定後的參數模擬各農地代表水文年典型的 NPS 輸出負荷,計算結果如表 5。SS 負荷推演到全年後,與測定值相比有增加者可看出植被 覆蓋 (休閒農場) 及坡度 (山葵、坡地檳榔) 對 NPS 的影響;等高與平台茶園的差距降低;

因金門高粱田測定值以大雨為主,推演至全年後排名降低;在營養鹽部分,高山茶園的 NO3-N

及 TN 最高,即使以平台種植仍有很高的氮輸出,尤其是硝態氮;金門高粱田總磷輸出降低,

使山葵園成為特別突出的 PO4-P 及 TP 農業區。兩個養雞場污染負荷與養雞隻數未成正比,

因此用本文單位雞隻負荷與雞隻數估計其他放山雞養雞場會有偏差,無論如何放山雞養雞場 氮磷輸出十分可觀,以一公頃 8000 隻雞估計,其輸出負荷為一般農地 10 倍以上。

結論

本文將十幾年來筆者實際參與之國內農業區 NPS 調查背景、方法及結果做一整理,主要 結論有下列幾點:

1. 農地類型及施肥行為會影響降雨逕流水質和 NPS 污染負荷,茶樹以施氮肥為主,加上無

機氮溶解度高,所以茶園流出的雨水氮濃度與負荷較高;山葵和高粱施肥以磷肥較重,

流出雨水以磷較嚴重。

2. 同一類型 (如茶園) 但耕作方式不同的農地,在 NPS 污染輸出負荷上會有顯著差異,平 台種植可有效減少土壤與肥料流失。

3. 放山雞養雞場排出之 NPS 荷含高濃度有機質污染物,已接近廢水程度,若未經處理即逕

行排放會造成嚴重的環境衛生問題。

4. 曾文水庫集水區在 TP 部分以山葵園單位面積負荷較高,TN 則以高山茶園最高。

5. 金門斗門溪高粱田屬砂地,肥料中的營養鹽無論氮磷均大量流失,使承受溪流長滿大量

水生植物並造成水庫優養。

6. 除養雞場外,本研究調查農業區全年單位面積輸出 TN 負荷依序為高山茶園 (平均 24 kg/ha)、檳榔園 (平均 8.3 kg/ha)、高粱田 (5.3 kg/ha)、休閒農場 (5.1 kg/ha)及山葵園 (3.3 kg/ha);在 TP 部分則依序為山葵園 (6.7 kg/ha)、檳榔園 (平均 1.2 kg/ha)、休閒農場 (1.0 kg/ha)、高粱田 (0.96 kg/ha)及高山茶園 (平均 0.24 kg/ha)。

引用文獻

小島貞男。1984。翡翠水庫之水質預測與污染防治對策。翡翠水庫管理局。

中華水土保持學會。1996。德基水庫集水區第四期整體治理規劃報告。德基水庫集水區管理 委員會。

吳致良。2004。茶園非點源地表逕流與滲漏水污染負荷模式之研究。國立成功大學環境工程 學系碩士論文。

李公哲、郭振泰、顏有利。1987。非點源之都市及農業區逕流對河川污染負荷影響之研究。

台大環工所研究論文。

李岳峰。1996。AGNPS 對觀光農場非點源污染輸出負荷之研究。國立成功大學環境工程研究 所碩士論文。

李怡真。2003。山葵園非點源污染負荷模式之研究。國立成功大學環境工程學系碩士論文。

范楓旻。2002。放山雞養雞場非點源污染模式之研究。國立成功大學環境工程學系碩士論文。

梁銘基。2008。農業區非點源污染初期沖刷現象之分析。國立成功大學環境工程學系碩士論 文。

陳起鳳。2002。茶園非點源污染之模式分析研究。國立成功大學環境工程學系碩士論文。

楊秋忠。1995。德基水庫集水區土壤、植物、降水及空氣分析。國立中興大學土壤研究所。

溫清光等。1995。不同類型非點源污染之最佳控制(BMP)規範(一):遊憩活動及施工活動非點 源污染之調查及管制手冊編訂。行政院環境保護署。

溫清光等。1996。不同類型非點源污染之最佳控制規範(二):遊憩活動及施工活動非點源污 染最佳管理作業測試(一)。行政院環境保護署。

溫清光等。1997。不同類型非點源污染之最佳控制規範(三):遊憩活動及施工活動非點源污 染最佳管理作業測試(二)。行政院環境保護署。

溫清光等。1998。非點源示範計畫。行政院環境保護署。

溫清光等。1999。施工活動及遊憩活動非點源污染最佳管理作業規範。行政院環境保護署。

溫清光等。2000。流域性集水區非點源污染最佳管理作業。行政院環境保護署。

溫清光等。2001。曾文水庫水質調查及改善計畫。經濟部水利署南區水資源局。

溫清光等。2002。曾文水庫水質調查及改善後計畫。經濟部水利署南區水資源局。

溫清光等。2008。金門太湖、榮湖水庫污染整治規劃與初步設計計畫。金門縣環保局。

APHA. 1998. Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th ed. American Public Health Association, Washington, DC.

Chang, C.H., C.G. Wen, S.M. Chuang, C.S. Lee, S.P. Chang, J.L. Wu, and P.W. Liu. 2004. Pollution and water quality evaluation for Tsengwen Reservoir. World Water & Environmental Resources Congress, ASCE, Salt Lake City, Utah.

Chang, C.H., C.G. Wen, C.H. Huang, S.P. Chang, and C.S. Lee. 2008. Nonpoint source pollution loading from an undistributed tropic forest area. Environ. Monit. Assess. 146: 113-126.

Chang, C.H., C.G. Wen, and C.S. Lee. 2008. Use of intercepted runoff depth for stormwater runoff management in industrial parks in Taiwan. Water Resour. Manage. 22: 1521-1708.

Jan, C.D., C.J. Chang, and M.H. Lee. 2006. Discussion of "Design and calibration of a compound sharp-crested weir" by J. Martinez, J. Reca, M.T. Morillas, and J.G. Lopez. J Hydraul Eng-ASCE 132: 868-871.

Liu, W.C., H.H. Chen, W.H. Hsieh, and C.H. Chang. 2006. Linking watershed and eutrophication modeling for the Shihmen Reservoir, Taiwan. Water Sci. Technol. 54.

Yu, P.S. and Y.C. Jeng. 1997. A Study on Grid Based Distributed Rainfall Runoff Models. Water Resour. Manage. 11: 83-99.

China

Taiwan Taiwan Strait Kinmem

Island

1

2 3

5 4

6

7 8 9

Boundary of Tsengwen Reservoir watershed

Tsengwen Reservoir

Tsengwen River

Erren Creek Kinsha

Reservoir

Domem Creek

Elevation (m)

圖 1. 本研究農業非點源污染調查場址分佈圖