行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
子計畫一：河川及湖泊二氧化碳及甲烷通量測定及底泥有機
態碳及無機態碳含量之關係(I)
計畫類別： 整合型計畫 計畫編號： NSC92-2621-Z-002-029- 執行期間： 92 年 08 月 01 日至 93 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣大學生化科技學系 計畫主持人： 楊盛行 共同主持人： 鍾竺均，丁一倪 報告類型： 完整報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 93 年 11 月 4 日
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■成 果 報 告
□期中進度報告
東南亞河川流域及海洋之碳循環-子計畫一：
河川及湖泊二氧化碳及甲烷通量測定及底泥有機態
碳及無機態碳含量之關係(I)
計畫類別：□ 個別型計畫
■ 整合型計畫
計畫編號：NSC
92-2621-Z-002-029-執行期間：
92 年 08 月 01 日至 93 年 07 月 31 日
計畫主持人：楊盛行 教授
共同主持人：鍾竺均
副教授
計畫參與人員：李松林 陳顗竹 張政雄 鄭有村 Sunnil S. Adav
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□精簡報告 ■完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
■赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、
列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：台灣大學生化科技學系、中華技術學院工業工程管理系
中
華
民
國
93
年
10
月
20
日
東南亞河川流域及海洋之碳循環-子計畫一：
河川及湖泊二氧化碳及甲烷通量測定及底泥有機態碳及無機態碳
含量之關係(I)
中文摘要
本年度已完成淡水河流域與高屏溪流域六次及澄清湖四次現場研析工作，在水質評 估方面，利用河川污染指數進行分類，發現淡水河流域上游水質較佳，中游最差，高屏 溪流域以上游水質較佳，中下游較差。在氣體濃度測定方面，利用上部空間法(棕色瓶) 所得之 CO2平均濃度，在淡水河流域上、中及下游依序為 3,365、3,766 和 1,905 ppm， 在高屏溪流域上、中及下游依序為 5,526、6,779 和 3,167 ppm，而在 CH4平均濃度方面， 在淡水河流域上、中及下游依序為 1,315、3,546 和 571 ppm，在高屏溪流域上、中及下 游則依序為 5,220、5,361 和 2,649 ppm。在氣體通量測定方面，淡水河流域 CO2通量介 於-87.52~104.24 mg m-2 h-1，CH4通量則介於 0.02~245.18 mg m-2 h-1，至於高屏溪流域 CO2通量介於-51.3~134.64 mg m-2h-1，甲烷通量則介於 0.05~33.16 mg m-2h-1。水質特性 與 CO2及 CH4通量關聯性方面，篩選七項可能影響水體產生 CO2及 CH4之因子進行分 析，包括：氧化還原電位、化學需氧量、生化需氧量、懸浮有機物含量、硝酸鹽、氨氮 及生菌數，其他項目(六項)做為現象解釋之輔助工具。除部份採樣時間為正午，受水生 植物光合作用影響，CO2通量為負值外，其餘通量皆為正值，可提供進行統計分析研究。 結果顯示，淡水河流域水質之氧化還原電位及硝酸鹽與 CO2通量成不顯著負相關，其餘 參數則與 CO2通量成正相關，其中以 BOD 與 CO2通量之關聯性較佳(R2=0.7028)，生菌 數與 CO2通量之關聯性最佳(R2=0.9001)，主要水質與 CH4通量之關聯性方面，氧化還原 電位與 CH4通量呈負相關趨勢(R2=0.5012)，ORP 需降至 159 mV 以下，有較大量 CH4 釋出，其中以氨氮含量之相關性較高(可能做為微生物氮源)，硝酸鹽次之(可能做為厭氣 菌之電子接受者)。淡水河流域底泥特性與 CO2及 CH4通量之關聯性方面，篩選四項可 能經由底泥固相轉移至水相，進而影響水體產生 CO2及 CH4之因子進行分析，包括：總 有機碳、總氮、硝酸鹽及氨氮，結果顯示，底泥之硝酸鹽與 CO2通量成不顯著之負相關， 總有機碳及氨氮與 CO2通量無關聯性，僅總氮與 CO2通量成正相關，在底泥特性與 CH4 通量關聯性方面，硝酸鹽、氨氮與 CH4通量無關聯性，總有機碳及總氮與 CH4通量有正 相關性，由於 CH4之生成應在水體深層，因此底泥中 T-N 與 TOC 之影響似乎比水質成 分更重要。在高屏溪流域方面，其水質之化學需氧量、生化需氧量、氧化還原電位、生菌數與 CO2通量成正相關，其中以生菌數與 CO2通量之關聯性最佳(R2=0.9186)，水質中 之懸浮有機物含量、硝酸鹽、氨氮則與 CH4通量呈現正相關性，其中以氨氮之相關性最 高(R2 =0.614)，在底泥特性與 CO2通量之關聯性方面，兩者無顯著相關性，總有機碳、 總氮與 CH4通量則有正相關性。假如不考慮各地環境之差異性，將各研究因子與氣體之 通量進行迴歸分析，僅水體中生化需氧量及生菌數與 CO2 通量關聯性最高，而水體中 ORP 則與 CH4通量有較高度關聯性，底泥特性與 CO2及 CH4通量之關聯性方面，總有 機碳及總氮含量與 CH4 通量成正相關，無任何底泥特性與 CO2 通量有高度關聯性 (R2>0.2)。將所有因子與氣體通量同時進行複廻歸關聯性分析，發現水質中僅 COD 及微 生物顯著水準(P 值)小於α(0.05)，顯示 CO2通量僅與 BOD 及微生物(生菌數)有顯著的 關聯性，將無關聯性參數剔除後，最後迴歸方程式為 y =0.00032x1+3.18089x2+25.37304， 水質中僅 ORP 與 CH4具顯著水準，其迴歸方程式為 y =-0.825216x1+169.02257。底泥與 氣體通量複廻歸關聯性方面，所有底泥特性(TOC、NO3-、T-N、NH4+)皆與 CO2通量無 明顯的關係，底泥中之 TOC 與 T-N 兩變數之顯著水準(P 值)小於α，顯示 CH4通量與這 些變數間具顯著直線關係，其相關迴歸方程式為 y =5.073962x1+2.871245x2-12.3262。淡 水河中游 24 小時監測方面，生菌數與二氧化碳有強烈之關聯性(R2 =0.8767)，其他參數 可能因短時間監測下水質穩定，無法研判其與二氧化碳或甲烷之關聯性。大陸現地研究 方面，本次採樣共採集注入南海地區之河川水體共三十六處，其中廣西省五處，廣東省 二十八處及福建省三處。這三十六處採樣點中大氣中二氧化碳濃度最低出現於廣西省合 浦縣廉江(295.75±8.14 ppm)，濃度最高出現於廣東省新豐縣新豐江水庫(473.22±0.57 ppm)，大氣中二氧化碳平均濃度為 386.85±37.13 ppm，較目前大氣中二氧化碳平均濃度 350 ppm 稍高。至於甲烷氣，在三十六處採樣點中大氣中甲烷濃度最低出現於廣西省永 安縣西江(1.28±0.02 ppm)，濃度最高則出現於廣東省寶安縣珠江(2.04±0.11 ppm)，大氣 中甲烷平均濃度為 1.6±0.18 ppm。限於大陸地區實際採樣時，氣體通量不易採集之限制， 為尋求其水體表面氣體通量，利用上部空間法(Headspace method)來推測氣體通量。首先 將本島所採集之數據，建立氣體通量與上部空間法之關聯性，在二氧化碳方面，利用逐 次迴歸之方式探求兩者之最佳關聯度，結果顯示，當 ORP 小於 200 mV 時，可獲得良好 關聯性(R2 =0.9598)，y = 114.94 x + 1262.8 之關係式。甲烷方面，將所有氣體通量與上部 空間法進行回歸分析，發現兩者間具有顯著關聯性(R2 =0.8484)，y = 12.231 x + 55.397 之 關係式。在匯入南海碳通量評估方面，若以雙園大橋附近之年平均流量 106 CMS 與水 中之有機物總碳量(懸浮有機物 28.5 mg l-1與化學需氧量 62 mg l-1 )推估，目前每年流入 南海流域之總碳量約為 3×105公噸。 關鍵詞：二氧化碳、甲烷、氣體通量、溫室氣體、碳通量、碳循環
英文摘要
Over the past year, the research has accomplished six times field investigations along the Tan-Shei and Kao-Ping River and four times in Chen-chin lake area. In the water polluted aspect, the river quality is commonly impacted by the introduction of organic matter to streams and categorized by the river pollution index in this research. Overall, the principal findings in the upper stream of Tan-shei River have well-sustained water quality. The lower flows, however, show a certain water quality violation. Water quality in Kao-Ping creek area wasrelatively unaffected by man’sactivities.Butsignificantwaterquality challengeexistin lower and lowest flows. Monitoring sites were set up along the Tan-shei River and the Kao-Ping creek. The determination oof gas flux was by using the head space method. The CO2 concentration showed on upper, lower, and lowest Tan-shei river area was 3365, 3766
and 1905 ppm respectively, and 5526, 6779 and 3167 ppm in Kao-ping creek. In the CH4
aspect, the sampler indicated an average concentration of 1315, 3546 and 571 ppm on upper, lower, and lowest Tan-shei River respectively, and 5220, 5361 and 2649 ppm in Kao-ping creek. The sampler of gas emission being released or discharged into the Tan-shei River from natural or man-made sources indicated the CO2 was averagely in -87.52~104.24 mg m-2 h-1
and 0.02~245.18 mg m-2 h-1 for CH4. In Kao-ping creek area, the emission rate is
approximately -51.3~134.64 mg m-2h-1.and 0.05~33.16 mg m-2 h-1for methane emission. To find connection between water characteristic and CO2 and CH4 emission, this research
selected seven possible parameters which may affect the production of CO2 and CH4.
Parameters monitored were ORP, COD, BOD, SS, Nitrate, Ammonia, and Hygiene amount. The sampling time was designed to avoid the influence of photosynthesis to water born plants in the mid-day so that samples of the actual CO2 emission concentrations are collected
accurately and consistently. The presence of the ORP and nitrate in the in Tan-shei River show no decreasing relation with CO2emission. However, the rest parameters indicated significant
relationship with CO2emission; the BOD has close relation with CO2.emission (R2=0.7028);
the Hygiene keep the most direct relation with CO2emission (R2=0.9001). In the principle of
water quality measuring, the ORP and CH4 presented a decreasing relationship (R2=0.5012)
with ORP decreased below 159 mV. Besides, CH4 emission was positive relationship with
ammonia concentration. The phenomenon can be explained by the great amount of ammonia as a nitrogen source for microbe or nitrate as an electronic accepter for anaerobic microbe. In addition, this research selected four possible parameters to clarify the connection between river basin sediment and CO2and CH4 emission. Parameters included TOC, total nitrogen,
nitrate, and ammonia. The finding indicated the nitrate and CO2 emission has no direct
relationship; TOC and ammonia presented no relation; total nitrogen and CO2 emission
no relation with CH4emission; an increasing relation existed between TOC and total nitrogen
and CH4emission. As the production of CH4 occurred often in the deep water body, the total
nitrogen and TOC in the basin mud possessed more significant role than water quality. In Kao-ping creek area, the COD, BOD, ORP, microbe in the water body presented an increasing relation with CO2emission. The hygiene presented a significant relation with CO2emission
(R2=0.9186). The suspended organic matter, nitrate, and ammonia nitrogen demonstrated an increasing relation with CH4 emission. Among than, the ammonia nitrogen showed a
significant relation (R2=0.614). In the research of the connection between basin mud and CO2.emission, no apparent relation existed, but TOC and total nitrogen indicated an
increasing relation with CH4 emission. Without considering the difference of sampling
surrounding environment, the research applied regression techniques to analyze the relation between parameters collected and gas emission. The result showed that the BOD and hygiene in the water body exists a strong relation with CO2.emission. The ORP in the water body had
a high connection to the CH4 emission. In the characteristic of river basin mud with CO2and
CH4emission, the concentration of TOC and total nitrogen indicated a high relation with CH4
emission, and seldom evident had direct relation with CO2emission (R2>0.2). In applying
multiple-regression techniques on all parameter and gas emission, the research uncover that the COD and microbe with CO2flux shows high relationship (P < α),which meanstheCO2
emission can only connect to the change of BOD and microbe concentration. Taken off the unrelated parameter, the final regression formula is y =0.00032x1+3.18089x2+25.37304. The
ORP in the water body presented the unique role in react with CH4emission. The regression
formula is y =-0.825216x1+169.02257. In multiple-regression analysis of river basin mud with
gas emission, the characteristic of river basin mud, TOC, NO3-、T-N、NH4+, had no parent
relation with CO2emission, but two variant, TOC and T-N, in the mud presented an apparent
P value less than α, which showed a linear relation was existed between CH4emission and
the variant. The final regression formula is y =5.073962x1+2.871245x2-12.3262. Conducting
24 hrs monitoring in the midstream of Tan-shei River, the finding showed only the strong relation between hygiene and CO2emission (R2=0.8767). Constrained by the limited sampling
time, the research has little evident to clarify the relation between the CH4 and CO2emission.
The research conducted in China has totally sampled 36 locations in which the river in South Sea infilling. In total, five sampling point located in Kung-His Province, 28 point in Kung-Dong Province, and 3 points in Fu-Chien Province. The lowest concentration of CO2in
the atmosphere was showed at Lian-chung city, Ho-Pu county, Kung-tung Province (295.75± 8.14）, and the highest concentration of CO2was showed at New Fun-chung Dam, Hsin-Fun
methane gas, the lowest concentration in 36 sampling points was showed at His-chung city, Yun-an county, Kung-His Province (1.28±0.02 ppm), and the highest concentration was occurred at Chu-chung city, Po-an county, Kung-His Province (2.04±0.11 ppm).The average concentration of methane in the atmosphere is 1.6±0.18 ppm. Constrained by geographic difficulty, the research adopted headspace method to obtain the data of gas emission. The data collected from the Taiwan was first used in establishing the connection between gas emission and headspace. Following the procedure, the regression method was utilized to search the proper relation. The finding showed that the CO2existed a proper relation with ORP under the
concentration less than 200 mV (R2=0.9598), and the final formula is y = 114.94x + 1262.8. In methane aspect, regression method was used on all gas emission and headspace, and the result showed that an apparent relation existed between them (R2=0.8484). The final formula is y = 12.231x + 55.397. In the assessment of carbon emission to the South Sea, the annual flow amount of 106 CMS and carbon concentration (28.5 mg l-1suspended organic and 62 mg l-1COD) in the water body were used to estimate the total carbon. The result showed a 3×105 ton in total.
Keywords: Carbon dioxide; Methane; Gas flux; Greenhouse gas; Cabon flux; Cabon cycle
前 言
為了解全球變遷的現況及其影響，目前先進國家都非常重視相關研究，例如有關酸 性物質沉澱之問題，美國在過去十年就花了將近六億元的經費進行國家酸性沉降評估計 畫。而 1991 年度美國針對地球變遷研究的經費就高達十億美金，其他如歐洲、日本、 加拿大等國也投注了大量的經費和人力積極進行相關之地球環境變遷研究。聯合國氣候 變化綱要公約(FCCC)第三次締約國大會於 1997 年 12 月簽下「京都議定書」，針對 38 個國家或地區，訂出明確二氧化碳減量標準，以降低人類活動所排放之溫室氣體，我國 雖非締約國，但對於攸關地球永續發展之問題自然無法置身於世外。 碳循環與全球溫室效應及聖嬰現象息息相關，過去世界先進國家大都致力於溫室氣 體之人為排放源產量調查與減量研究，近幾年才將焦點轉移至溫室氣體天然排放源產量 之調查與研究。有關水域溫室氣體通量之調查與其碳循環之關聯性，是目前國際間大型 計畫著力之重點。本子計畫擬因應 IGBDⅡ之科學研究重點及整合型計劃主持人陳鎮東 教授之號召下，進行「台灣」水域及與「南海」水域相關之東南亞河川與湖泊碳循環之 先導研究，並規劃具代表性之河川與湖泊水庫，包括：國內之主要河川如：淡水河水系 及高屏溪水系與重要之水庫如：鳳山水庫、翡翠水庫、澄清湖水庫與日月潭水庫、大陸 之韓江、珠江、紅河和湄公河上游及東南亞之中南半島、菲律賓與婆羅洲等為研究重點，評估各水系二氧化碳及甲烷之釋放量，及其沉澱物或底泥中所儲藏之有機及無機碳量， 與估計輸送入海之溶解性及粒狀有機碳之通量，並將台灣河川與湖泊所排放之溫室氣體 資料建檔，以供國家報告所需之資料，並做為政府進行水域溫室氣體減量政策研擬及與 外國經貿和環保團體接觸交涉之參考資料。 大氣中二氧化碳主要分佈在全球四個分室，包括大氣、海洋、陸域生物量及土壤與 礦物燃料等。工業革命前，碳在陸域、海洋以及大氣(固、液及氣三相)之間互動循環， 其主要透過陸域及海洋之吸收與排放相互間的恆定作用而保持穩定狀態，然而近 100 年 來，全球因工業革命的影響、都市化發展，及都市與工業化向外擴張而破壞自然環境與 生態，導致地球因二氧化碳吸附量降低，使碳循環失衡，而造成現今大氣中二氧化碳濃 度近 30%之增加，促使全球暖化情形日益嚴重。根據溫室氣體排放以排放之性質區分， 可包括天然來源及人為來源，在詳細區分則包括下列五種來源：(1)能源使用；(2)工業 製程排放；(3)農業活動；(4)廢棄物堆置及(5)天然水體及土地利用所排放(IPCC, 1966)。 由以上可知除了目前較受重視之工業源外，天然排放源因排放面積大，又屬逸散源，更 需投注更多之關注。二氧化碳與甲烷之天然來源包括：森林、沼澤、水稻田、苔原、沖 積層、河川、湖泊與水庫。過去這些天然逸散源已有許多學者進行普查，唯讀對於河川 與湖泊，特別是一些流域面積大之區域，並未詳加調查，為達到資料之完整性及區域資 料之特性，國內與鄰近地區河川與湖泊所釋放之通量應有量測與估算之必要。特別是溫 室效應將促使全球氣候產生巨變，連帶造成不僅單一層面的問題，而是整個生態環節均 會受到衝擊，特別是二氧化碳的影響時間將不會因人類停止製造而消失，這也是國際間 近幾年意識到二氧化碳負面效應而極力推動二氧化碳減量的主因，因此溫室效應氣體之 調查與減量對象，不應侷限於人為來源，對於面積廣大之天然排放源及其在碳循環所扮 演之角色，亦需投入更多之專注。 人類活動所排放之二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體已使地球溫度不斷上升， 造成全球之溫室效應。台灣地區學術界在過去十年來已陸續對水田、旱田、養殖場、溼 地、牧場、垃圾場、森林及部分港灣進行實地評估，並以 IPCC 方法估算出總排放量(楊 秋忠，1998；李宏明，2001；楊盛行，2002)，惟獨對於天然水體河川與湖泊，特別是 一些流域面積大之區域，並未詳加調查。另外，值得我們特別注意，那就是「二氧化碳 排放權之交易」措施，所以，若是二氧化碳排放權實行後，二氧化碳將會變成國際通行 的「氣體黃金」，台灣在聯合國要求抵減二氧化碳排放的壓力下，若是能將二氧化碳的 產生量降低，則可將這個「氣體資源」與其他國家進行交易。換句話說，對於本國來自 人為及天然排放源之二氧化碳產量及相關溫室氣體，做一完整之調查與推估，更進一步 提出可行之減量方案，將有助於我國經濟之發展。
研究目的
近幾年由於人類經濟活動及都市文明不斷發展，導致全球性的環境開始產生巨大變 化，其中全球大氣環境的變遷影響層面最為深遠，主要原因來自於大氣中的溫室氣體， 如二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物及六氟化硫等氣體濃度持續增 加，促使地球溫室效應逐年增強，並造成全球暖化、海平面上昇、生態系統失衡、生物 多樣性驟減等環境失衡現象，進而對全球生物的生存產生巨大威脅。台灣地區學術界在 過去十年來已陸續對水田、旱田、養殖場、溼地、牧場、垃圾場、森林及部分港灣進行 實地評估，並以 IPCC 方法估算出總排放量，而根據行政院環境保護署之資料，已推估 出台灣地區二氧化碳與甲烷之排放量，然而此數據獨缺天然水體之貢獻量，因此，執行 台灣河川與湖泊二氧化碳通量之調查，將可推估出台灣地區自然水域二氧化碳與甲烷之 通量。同時藉由本計畫之執行，尚能了解有機污染物在海中可能之宿命，以測定二氧化 碳或甲烷氣體之通量為主，以水質或沉積物之成分測定為輔，以了解整個水域碳循環情 形，並可將所調查之河川與湖泊排放之溫室氣體資料建檔，做為將來政府進行水域溫室 氣體減量政策研擬及與外國經貿和環保團體接觸交涉時之參考資料。此外，本計劃之結 果亦可與其他子計劃結果結合與驗證，已窺得整個南海海盆之水域碳循環、碳通量在海 域水體之宿命、碳通量對漁業之影響及聖嬰現象與溫室氣體通量之關聯性。研究方法
一、採樣之地點 選擇淡水河及高屏溪上、中、下游具代表性之採樣點，每年至少四次。測定澄清湖 採樣點，進行定期監測。每次採樣前利用 GPS 進行定位，確認採樣場址，利用雷射測 遠儀量測河寬，流量計進行流速測定，以評估流量。 二、研究方法 1. 環境因子之測定 每次採樣時，紀錄天候與時間，同時測定氣溫、罩溫、光照強度及風速等，詳細項 目如下－ (1)溫度測定：利用風速計上之溫度測定設備直接讀取數值。 (2)採樣罩內氣溫測定：直接讀取採樣罩上溫度計之數值。 (3)光照強度測定：以照度計直接測定採樣時之光照強度。 (4)氣象監測：指北針定北方後，以風向風速計測定。2. 溫室氣體之採樣裝置與方式 自製體積 18 公升之圓桶採樣罩 (上方直徑 25 cm，下方直徑 28.5 cm，高 32 cm)， 罩頂配有電動風扇馬達、溫度計及氣體取樣口，罩底則加裝浮力裝置，利用此氣體收集 箱覆蓋於待測之水體，隔絕內外空氣之對流，分別於第 0 及第 30 分鐘時以 50 毫升可拋 棄式塑膠針筒，抽取罩內氣體樣品 50 毫升，注入已事先封口，體積為 13 毫升之玻璃血 清瓶內，在氣體樣品注入(取代)的同時，於瓶口的血清塞上插入一支小針頭，以便排出 瓶內原有氣體，剩餘 10 毫升氣體樣品尚未注入前，先將排氣用的小針頭拔離血清塞， 再將剩餘之樣品氣體完全注入樣品瓶中，使樣品瓶內之壓力呈略大於 1 大氣壓狀態，完 成採樣。攜回實驗室再儘速以氣相色層分析儀分析其二氧化碳或甲烷含量，測定在單位 時問及單位面積上所增加之二氧化碳或甲烷通量，每次試驗進行三重複。 3. 二氧化碳與甲烷之分析方法 將採回之樣品，以氣相層析儀分析二氧化碳與甲烷之濃度，進而據以估算二氧化碳 與甲烷之釋放速率(產量)。 (1). 二氧化碳分析條件
使用氣相層析儀 Shimadzu 14A，分析時使用內徑 2.6 mm、總長 2 m、填充 Porapak Q ( 80/100 mesh) 之玻璃管柱、爐溫為 100 ℃、以 TCD 為偵測器、注射溫度及偵測溫度 皆為 120℃、電流強度 90 mV、攜帶氣體為氮氣、流速 60 ml min-1，此時二氧化碳的滯
留時間約為 1.9 min。 (2). 甲烷分析條件
使用氣相層析儀 Shimadzu 14A，分析時使用內徑 2.6 mm、總長 2 m、填充 Porapak Q (80/100 mesh) 之玻璃管柱、爐溫 100 ℃、注射及偵測溫度皆為 130 ℃、以 FID 為偵 測器、攜帶氣體為氮氣、流速 20 ml min-1，此時甲烷的滯留時間約為 1.6 min。
(3). 二氧化碳及甲烷釋放速率的估算
利用 Fa= (V/A)(△C/△T)公式計算溫室氣體排放量(Yang & Chang，1997) 其中 Fa = 釋放通量 (mg m-2h-1)
V= 採樣罩之體積 (m3) A = 採樣罩之截面積 (m2)
△C = 0 時與 t 時間之溫室氣體濃度差 (mg m-3) △T = 二次採樣之時間差異(h)。
4. 水質項目之檢測 (1).導電度之測定：以導電度計測定。 (2).葉綠素 a 含量之測定：取 1mL 水庫水樣於微量離心管中離心(約 12,000×g)3~5 分鐘， 取出 960µL 上清液後再加入 960µL 絕對酒精，使最後酒精含量為 96%，然後置於暗 處直至葉綠素完全溶出，最後將混合液以 12,000×g 離心五分鐘，取上層液測 649 nm 及 665 nm 的吸光值。葉綠素 a 含量依下列公式計算： 葉綠素 a(µg/mL)=13.7A(665)- 5.76A(649) (3).懸浮顆粒中有機物與無機物含量之測定：水樣通過過濾器(孔徑 0.7μm，直徑 25 mm 之 Whatman GF/F 玻璃纖維濾紙)，抽氣過濾收集懸浮顆粒，此濾紙以 60℃烘乾，秤 重後扣除濾紙原重，可得懸浮顆粒重量，再以 450℃，進行 3 小時烘燒，以去除有機 質，秤重後扣除濾紙原重，即為總無機質量，懸浮顆粒重量扣去總無機質量，即為 有機質總量(TOM)。 (4). pH 測定：利用酸鹼度計(pH meter)經校正平衡後讀取數值。 (5).水體 NH3、NO3-、COD 之測定：將水樣保存於棕色玻璃瓶中，利用水質檢測器及其 附屬之套件(Kits)，選定特定波長，檢測這些項目。 (6).無機碳之測定：取水樣或懸浮固體物以元素分析儀測量其總碳量，將此量扣除(5)之 總有機碳量，即為無機碳量(PIC 或 DIC)。 (7).總鹼度之測定：取適量之水樣以 0.1N 之 HCl 滴定，直至甲基橙指示劑變色為止。 (8).水溫測定：利用酸鹼度計上之溫度測定設備直接讀取數值。 (9).濁度之測定：以濁度計進行測定。 (10).氧化還原電位之測定：利用氧化還原測定器經校正後，經 10 分鐘平衡時間後讀取 數值。 (11).溶氧之測定：以溶氧測定儀測定 (12).BOD 測定：以環檢所公告標準方法測定 BOD5。 (13).生菌數測定：盡可能無菌下以 Millipore Kit 進行測定。 5. 底泥特性分析 (1).酸鹼度(pH 值)：取 l0 g 風乾底泥加 10 mL 蒸餾水，攪拌製成 1：1 之水土比，混合 均勻，靜置一小時後，以 pH 電極測定之。 (2).底泥之前處理：取部分新鮮底泥，通過 2 mm 篩網後備用。 (3).總有機碳量(TOC)測定：稱取適量底泥，以總有機碳分析儀及以非分散式紅外線分析 儀為偵測器，測量其總有機碳量。
(4).無機態氮(NH4+, NO3-)含量分析：稱取 5g 新鮮底泥，經底泥前處理步驟後，加入 50 mL 2M KCl 溶液萃取(土/水=1/10)，振盪一小時後，以 Whatman 42 號濾紙過濾，收集濾 液。以水質檢測器及其附屬之套件(Kits)，選定特定波長，分析樣品液中 NH4+及 NO3 -之含量。 (5).導電度測定：底泥經前處理步驟並風乾後，取 50g 放入燒杯，加入蒸餾水並攪拌至 土面有反光現象，且無多餘水淹蓋土面，此時土壤中全部孔隙充滿水分，即成為水 飽和土糊。靜置 10~15 分鐘，將土糊倒入布氏漏斗中，抽氣收集濾液，以導電計測 其導電度，再減去蒸餾水之導電度，即為飽和抽出液之導電度。 (6).陽離子交換能力測定：底泥經前處理步驟並風乾後，取適量放入燒杯，加入蒸餾水， 以 Kit 檢測交換後 Na 含量，換算為 CEC。 6. 統計分析 以 SAS 統計軟體簡單分析各種環境因子、水質特性及底泥成分與二氧化碳與甲烷 氣通量之關聯性，並進一步以迴歸分析方式找出推估水域溫室氣體通量之預估方程式， 並尋求水域溫室氣體減量之可行措施。
結果與討論
一、目前環境基本之資料分析結果 1. 淡水河水域 目前所選擇之淡水河水域採樣點，根據其流向共分為上、中及下游三個採樣點，分 別為柑園大橋、大漢橋及關渡大橋，這三個採樣點亦分別代表三種不同水質特性之水 體。為求採樣數據之精確性，每次採樣點盡可能相同，以便了解各採樣點各空氣、水質 及底泥特性長期之變化，因此，採樣點之定址以 GPS 進行定位，以方便研究。採樣之 時間除特殊情況大都以白天進行，在三十六次之調查中，除八次天氣為陰天其餘調查天 氣皆為晴天。以風速而言，淡水河水域之風速在 1.02~8.45 m s-1，而高屏溪水域則在 0.25 ~6.27 m s-1，並無顯著強風影響氣體濃度之監測。在溫度方面，淡水河水域之氣溫在 13.8 ~44.2oC，而高屏溪水域在 23.5~39.0oC，其變化範圍相對淡水河水域氣溫較小，因此， 溫度對溫室效應氣體通量之影響，需進一步評估。在流量方面，由於近五年各採樣點之 流量數據相當缺乏，因此自行以流速計及雷射測遠儀進行評估，淡水河水域之流量在 0.16~82.6 m3s-1 (以上游流量最小)，而高屏溪水域則在 0.08~36.3 m3s-1 (以下游流量最 大，上游最小)，其中第五次與第六次流量測值，分別在 2004/06 及 2004/07 測定，受颱風之影響，流量相對前面四次豐沛。照度方面，則變化相當大，由 2 至 125,000 Lux 皆 有，因此，照度對水體生物二氧化碳及甲烷之影響還有待評估。有關氣壓之測定，乃新 增之項目，主要是欲進一步考量其對溫室氣體逸散之影響，目前僅測定兩次，變化在 742.6~778.8mm-Hg。 表一、目前淡水河水域環境基本參數 次 數 第一次 第二次 地 點 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" GPS 衛星定位 E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" 採樣時間 2003/10/25 2003/10/29 2003/10/29 2003/11/13 2003/11/13 2003/11/13 天候狀況 晚上 晴 晴 晴 陰 晴 風速(m/s) 1.86±0.34 8.45±0.96 4.03±1.54 6.77±0.41 6.53±0.99 3.91±0.88 氣溫 (℃) 23.3 26.2 28.7 22.7 23.9 29.0 平均水溫(℃) 21.3 23.6 25.6 22 20.5 24.2 流量(m3 /s) 2.43±0.62 15.7±2.36 4.7±0.93 2.61±0.52 13.6±2.43 4.9±1.64 照度(lux) 3 4,500 55,800 79,600 6,350 46,800 表一、目前淡水河水域環境基本參數(續) 次 數 第三次 第四次 地 點 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" GPS 衛星定位 E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" 採樣時間 2004/01/13 2004/01/13 2004/01/13 2004/05/01 2004/05/01 2004/05/01 天候狀況 陰 陰 陰 晴 晴 晴 風速(m/s) 4.90±1.08 4.89±0.58 5.36±1.05 1.86±0.16 2.63±0.03 1.02±0.05 氣溫 (℃) 13.8 14.1 14.5 34.1 31.1 31.6 平均水溫(℃) 15.2 15.1 15.3 29.0 26.2 26.5 流量(m3 /s) 0.16±0.02 35.2±6.61 54.7±3.16 2.75±0.83 16.8±5.43 25.5±7.25 照度(lux) 4,500 5,200 3,800 79,900 76,600 62,900
表一、目前淡水河水域環境基本參數(續) 次 數 第五次 第六次 地 點 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) 柑園大橋 (上游) 大漢橋 (中游) 關渡大橋 (下游) N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" N 25° 07' 32.0" N 24° 57' 58.4" N 25° 02' 14.8" GPS 衛星定位 E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" E 121° 27' 15.3" E 121° 23' 37.7" E 121° 27' 40.0" 採樣時間 2004/07/14 2004/06/30 2004/06/30 2004/07/31 2004/07/31 2004/07/31 天候狀況 晴 晴 晴 晴 晴 晴 氣壓(mmHg) － － － 742.6 751.8 750.7 風速(m/s) 4.20±0.47 7.78±0.62 3.78±0.49 1.87±0.17 1.90±0.04 1.70±0.21 氣溫 (℃) 39.6 37.8 39.8 35.2 40.5 44.2 平均水溫(℃) 33.8 28.1 32.3 32.7 30.1 31.2 流量(m3 /s) 1.32±0.05 43.5±7.01 81.5±5.23 2.19±0.75 44.7±5.32 82.6±6.51 照度(lux) 125,000 79,500 114,100 92,200 106,750 92,350 2.高屏溪水域 表二、目前高屏溪水域環境基本參數 次 數 第一次 第二次 地 點 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" GPS 衛星定位 E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" 採樣時間 2003/10/25 2003/10/25 2003/10/24 2003/11/15 2003/11/14 2003/11/14 天候狀況 晴 晴 晴 晴 晚上 陰 風速(m/s) 2.64±0.64 6.27±1.36 3.83±1.72 1.19±0.39 0.25±0.16 1.41±0.20 氣溫 (℃) 24.6 25.8 27.9 25.1 25.2 29.6 平均水溫(℃) 22.3 27.4 27.4 19.1 24.8 26.8 流量(m3 /s) 0.91±0.82 1.3±3.61 3.56±0.83 0.71±0.08 1.5±0.26 3.75±0.45 照度(lux) 34,200 41,500 37,400 40,050 2 22,800
表二、目前高屏溪水域環境基本參數(續) 次 數 第三次 第四次 地 點 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" GPS 衛星定位 E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" 採樣時間 2004/01/15 2004/01/14 2004/01/14 2004/04/30 2004/04/30 2004/04/30 天候狀況 晴 晴 晴 晴 晴 陰 風速(m/s) 1.57±0.12 1.34±0.30 4.11±0.09 2.11±0.06 2.47±0.38 2.08±0.14 氣溫 (℃) 23.5 24.1 25.2 28.2 35.6 33.1 平均水溫(℃) 19.5 22.4 24.8 24.5 31.7 32.2 流量(m3 /s) 0.13±0.02 3.12±0.81 13.6±2.41 0.08±0.001 4.91±1.32 36±6.21 照度(lux) 32,600 40,800 47,100 48,200 68,200 20,300 表二、目前高屏溪水域環境基本參數(續) 次 數 第五次 第六次 地 點 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) 三地門大橋 (上游) 高屏大橋 (中游) 雙園大橋 (下游) N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" N 22° 42' 45.1" N 22° 37' 58.3" N 22° 29' 50.8" GPS 衛星定位 E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" E 120° 38' 46.3" E 120° 26' 22.1" E 120° 25' 31.5" 採樣時間 2004/06/29 2004/06/29 2004/06/29 2004/07/30 2004/07/30 2004/07/30 天候狀況 晴 晴 晴 晴 晴 晴 氣壓(mmHg) － － － 778.8 765.3 762.0 風速(m/s) 1.93±0.06 1.60±0.23 1.60±0.27 0.97±0.22 3.97±0.29 2.41±0.11 氣溫 (℃) 33.2 37.3 39.0 26.7 36.6 32.6 平均水溫(℃) 26.8 32.5 33.5 25.0 29.8 31.8 流量(m3 /s) 4.80±1.35 6.12±2.04 33.42±3.8 1 14.8±3.12 36.3±5.21 33.2±4.19 照度(lux) 52,400 64,600 92,200 59,600 77,600 115,600 3.澄清湖 澄清湖目前採樣共計四次，共分佈三個季節，採樣點皆在相同位置，其中一次於夜 間進行，以評估澄清湖是否有顯著優養化現象發生。以風速而言，澄清湖之風速在 0.13 ~1.95 m s-1，相較淡水河及高屏溪之風速低，無顯著強風影響氣體濃度之監測。在溫度 方面，澄清湖之氣溫在 18.7~38.6o C，其氣溫變化範圍相對高屏溪水域大，因此，溫度對 溫室效應氣體通量之影響，需進一步評估。在蓄水量方面，第三次與第四次正逢颱風過 後，水量相當豐沛，較前兩次測定約高 3 倍。照度方面，則變化相當大，由 0 至 49,600
Lux 皆有，因此，照度對水體生物二氧化碳及甲烷之影響尚有待評估。 表三、目前澄清湖之環境基本參數 次 數 第一次 第二次 第三次 第四次 GPS 衛星定位 N 22° 39' 45.8" E 120° 21' 23.8" N 22° 39' 45.8" E 120° 21' 23.8" N 22° 39' 45.8" E 120° 21' 23.8" N 22° 39' 45.8" E 120° 21' 23.8" 採樣時間 2004/01/14 2004/04/30 2004/06/29 2004/07/30 天候狀況 晚上 晴 晴 晴 氣壓(mmHg) － － － 759.74817 風速(m/s) 0.13±0.05 2.16±0.04 1.72±0.30 1.95±0.84 氣溫 (℃) 18.7 35.1 38.6 33.5 水量(m3 ) 133×104 118×104 343×104 351×104 照度(lux) 0 49,600 27,400 27,900 二、各流域之水質變化 1.淡水河流域各水質變化情形 (1). pH 與濁度 圖一及圖二為淡水河流域上、中及下游水質之 pH 變化與濁度變化，結果顯示 pH 之變化在 7.32~8.19 間，六次測定以下游出海口附近之關渡大橋採樣點之 pH 變化較大。 而濁度以上游採樣點柑園大橋最佳，平均為 23.1±0.51 NTU，以中游採樣點大漢橋較差， 平均為 268.8±90.34 NTU，而第二次採樣時下游關渡大橋採樣點之濁度高達 1,185 NTU， 乃因測定時正逢退潮，河水夾帶大量土壤所致。 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 p H 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖一、淡水河流域各採樣點之 pH 變化
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 濁 度 （N T U ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二、淡水河流域各採樣點之濁度變化 (2). 鹼度與導電度 圖三及圖四為淡水河流域上、中及下游水質之鹼度變化與導電度變化，結果顯示第 三次測定時各採樣點之總鹼度最高，第四次測定時各採樣點之總鹼度最低，其中以中游 採樣點大漢橋之總鹼度最高，而前四次測定時鹼度之變化與水質 pH 趨勢(圖一)相似， 顯然水中存在較高之鹼度將提高 pH，第五次及第六次測定在颱風過後，水質成分相當 複雜，鹼度與 pH 之變化並非一致。至於導電度之變化，則呈現越往下游，導電度愈高 之趨勢，其中下游接近出海口之採樣點關渡大橋導電度竟高達 45 ms cm-1，下游與上游 之導電度相差達 75 倍。 0 50 100 150 200 250 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 總 鹼 度 （m g /l C aC O3 ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三、淡水河流域各採樣點之總鹼度變化
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 導 電 度 （m s/ cm ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖四、淡水河流域各採樣點之導電度變化 (3). 溶氧與氧化還原電位 圖五及圖六為淡水河流域上、中及下游水質之溶氧與氧化還原電位(ORP)之變化， 結果顯示淡水河流域不同地點之溶氧變化相當劇烈，即使相同地點，不同季節溶氧之變 化亦可相差 4 mg l-1，其中以上游採樣點柑園大橋較佳，中游採樣點大漢橋明顯較差， 溶氧甚至降低至 0.66 mg l-1，因此各河段之污染源及污染情形有必要繼續追蹤與深入探 討。至於氧化還原電位(ORP)之變化趨勢與圖六之溶氧變化相似，其中僅第五次監測之 ORP 降至負值(-3 mV)，因此，可推測河川表層之甲烷產量應非相當顯著。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 溶 氧 （ m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖五、淡水河流域各採樣點之溶氧變化
-20 30 80 130 180 230 280 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 O R P （m V ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖六、淡水河流域各採樣點之 ORP 變化 0 10 20 30 40 50 60 70 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 B O D （m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖七、淡水河流域各採樣點之 BOD 變化 (4). 生化需氧量與化學需氧量 圖七及圖八為淡水河流域上、中及下游水質之生化需氧量(BOD)與化學需氧量(COD) 之變化，結果顯示 BOD 以中、下游污染較嚴重，而上游採樣點柑園大橋之污染最輕微， COD 則是以下游採樣點關渡大橋污染最嚴重，其中第五次測定與第六次測定在颱風過 後，因此，夾帶大量有機物質，無論 COD 與 BOD 皆異常增高。由於柑園大橋屬大漢溪 上游，污染以零星之生活污水(如：洗衣廢水)為主，中游採樣點大漢橋為大漢溪下游、 淡水河流域中游，污染以畜牧廢水為主，下游採樣點關渡大橋，則同時匯集了工業廢水
與家庭廢水，污染量最大。若進一步分析其 BOD 與 COD 之比值(圖九)，以了解其排入 有機物之生物分解性，發現上游之比值 0.23~0.34，中游之比值 0.26~0.40，下游之比值 0.04~0.14 與污染源注入之結果與推測相符。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 C O D （m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖八、淡水河流域各採樣點之 COD 變化 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
柑園大橋
大漢橋
關渡大橋
地點
B
O
D
/C
O
D
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖九、淡水河流域各採樣點之 BOD/COD (5). 懸浮有機物與懸浮無機物 圖十及圖十一為淡水河流域上、中及下游水質之懸浮有機物含量與懸浮無機物含量 之變化，結果顯示懸浮有機物之含量相當有限約為 0.001~0.026 mg l-1 (前四次)，遠比水 中之 BOD 或 COD 濃度低，因此可推論河面所逸散之 CO2或 CH4，應與水中有機物成 分(BOD 或 COD)之關聯性較高，最後兩次測定，在下游因夾帶大量颱風過後之懸浮物質，因此懸浮有機物含量達 0.1 mg l-1。而有關懸浮無機物含量之變化，在第二次採樣時， 關渡大橋採樣點正逢大退潮，因此夾帶大量之泥沙，導致懸浮無機物含量異常升高，第 五次及第六次採樣，則正逢颱風過後，水中懸浮無機物含量遠較平日高出甚多倍，其餘 採樣時間則無顯著差異，而此變化亦造成濁度同步遽升現象(圖二)。 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 懸 浮 有 機 質 總 量 （ m g/ l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十、淡水河流域各採樣點之懸浮有機物含量變化 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 懸 浮 無 機 物 含 量 （m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 懸 浮 無 機 物 含 量 （m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十一、淡水河流域各採樣點之懸浮無機物含量變化 (6). 氨與硝酸鹽 圖十二及圖十三為淡水河流域上、中及下游水質之氨(NH4+)濃度與硝酸鹽濃度(NO3-)
之變化，結果顯示 NH4+濃度變化在 0.11 至 5.07 mg l-1間，相對目前之飲用水水源水質 標準 17 mg l-1，污染情形並不嚴重。NO 3-之濃度變化在前四次測定中，約在 0.26 至 21.62 mg l-1間，第五次及第六次採樣，則正逢颱風過後，NO3-之濃度高達 59.8 mg l-1。上游採 樣點柑園大橋附近，主要受生活污水污染，因此 NO3-之濃度較高，但仍低於目前放流水 標準 50 mg l-1，中游採樣點大漢橋附近，主要受畜牧廢水污染，因此 NH 4+濃度相對較高， 若觀察圖六之溶氧變化，亦可發現中游大漢橋採樣點溶氧最低，因此其 NH4+濃度最高， NO3-之濃度較低。 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 N H 4 + （ m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十二、淡水河流域各採樣點之氨(NH4+)濃度變化 0 10 20 30 40 50 60 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 N O 3 - （ m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十三、淡水河流域各採樣點之硝酸鹽濃度(NO3-)變化
2. 高屏溪流域各水質變化情形 (1). pH 與濁度 圖十四及圖十五為高屏溪流域上、中及下游水質之 pH 變化與濁度變化，結果顯示 pH 之變化在 7.42~8.64 間，但出海口雙園大橋之 pH 變化並未如淡水河流域之關渡大橋 有顯著之差異，換句話說，出海口潮汐之變化將影響水質。而前五次採樣濁度之變化在 0.6 至 137 NTU 間，普遍比淡水河流域水質佳，其中以上游採樣點三地門橋最佳，平均 為 2.26±1.15 NTU，而在第六次採樣，正逢颱風過後，三地門流域進行施工，因此濁度 激增為 1130 NTU，為較特殊情形。除第二次中游採樣點高屏大橋濁度稍高外，濁度之 最高處幾乎是位於下游之出海口採樣點。 6.8 7.2 7.6 8.0 8.4 8.8 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 p H 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十四、高屏溪流域各採樣點之 pH 變化 0 20 40 60 80 100 120 140 160 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 濁 度 （N T U ） 第一次 第二次 第三次 第四次 0 200 400 600 800 1000 1200 三地門 高屏大橋 雙園 大橋 地點 濁 度 （N T U ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十五、高屏溪流域各採樣點之濁度變化
(2). 鹼度與導電度 圖十六及圖十七為高屏溪流域上、中及下游水質之鹼度變化與導電度變化，結果顯 示高屏溪流域各採樣點之鹼度皆比淡水河流域高(圖三)，而總鹼度最高值亦皆出現於中 游之採樣點，然而在高屏大橋所測之 pH 變化似乎與總鹼度變化趨勢不一致，顯然此處 水中含有許多 pH>4.5 之污染物質，使得其總鹼度提高但 pH 未顯著增加。而導電度之變 化，則與淡水河流域導電度變化之情形相似(圖四)，其中下游接近出海口之採樣點雙園 大橋導電度最高。 0 50 100 150 200 250 300 350 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 總 鹼 度 （ m g /l C a C O3 ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十六、高屏溪流域各採樣點之總鹼度變化 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 導 電 度 （ m s/ c m ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十七、高屏溪流域各採樣點之導電度變化
(3). 溶氧與氧化還原電位 圖十八及圖十九為高屏溪流域上、中及下游水質之溶氧與氧化還原電位(ORP)之變 化，結果顯示高屏溪流域不同地點之溶氧變化較淡水河流域小(4.15~7.8 mg l-1 )。而氧化 還原電位(ORP)之變化雖然尚受水質 pH 之影響，不過趨勢與圖二十之溶氧變化相似。 3 4 5 6 7 8 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 溶 氧 （ m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十八、高屏溪流域各採樣點之溶氧變化 100 120 140 160 180 200 220 240 260 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 O R P （ m V ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖十九、高屏溪流域各採樣點之 ORP 變化 (4).生化需氧量與化學需氧量 圖二十及圖二十一為高屏溪流域上、中及下游水質之生化需氧量(BOD)與化學需氧 量(COD)之變化，結果顯示，正常天候下，BOD 以中游採樣點高屏大橋之污染最嚴重， COD 則以下游污染較嚴重。由於高屏大橋屬高屏溪中游，污染以家庭污水為主，因此
其 BOD 值較高，採樣點雙園大橋為高屏溪下游，污染以工業廢水為主，因此 COD 比 BOD 濃度顯著為多，其中第五次與第六次測定，為颱風過後數日測定，水量極為充沛， 水體由上游夾帶大量有機物流向海口，因此 BOD 與 COD 濃度異常增高。若進一步分析 其 BOD 與 COD 之比值(圖二十二)，以了解其排入有機物之生物分解性，發現上游之比 值 0.32~0.38，中游之比值 0.48~0.61，下游之比值 0.22~0.30 與污染源注入之結果與推 測相符。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 B O D （m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十、高屏溪流域各採樣點之 BOD 變化 0 20 40 60 80 100 120 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 C O D （m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十一、高屏溪流域各採樣點之 COD 變化
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 B O D /C O D 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十二、高屏溪流域各採樣點之 BOD/COD (5). 懸浮有機物與懸浮無機物 圖二十三及圖二十四為高屏溪流域上、中及下游水質懸浮有機物含量與懸浮無機物 含量變化，結果顯示前四次採樣，水樣中懸浮有機物含量相當有限約為 0.001~0.034 mg l-1，而以中游高屏大橋採樣點濃度較高，但遠比其水中之 BOD 或 COD 濃度低，此結果 與淡水河流域之調查相似。但後兩次採樣，因經歷豪雨及颱風過後，懸浮有機物濃度遽 增至 0.159~0.598 mg l-1。而有關懸浮無機物含量之變化，前四次採樣，水樣中懸浮無機 物濃度小於 0.269 mg l-1，以下游雙園大橋採樣點之濃度較高，而後兩次採樣，因經歷豪 雨及颱風過後，懸浮無機物濃度最高達 67.9 mg l-1，此變化與濁度變化相似。 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 懸 浮 有 機 物 含 量 （ m g / l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 懸 浮 有 機 物 含 量 （ m g / l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十三、高屏溪流域各採樣點之懸浮有機物含量變化
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 懸 浮 無 機 物 含 量 （m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 懸 浮 無 機 物 含 量 （ m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十四、高屏溪流域各採樣點之懸浮無機物含量變化 (6). 氨與硝酸鹽 圖二十五及圖二十六為高屏溪流域上、中及下游水質之氨(NH4+)濃度與硝酸鹽濃度 (NO3-)之變化，結果顯示 NH4+濃度變化在 0.08 至 11.3 mg l-1間，除上游三地門地區濃度 較低外，其餘地區污染濃度皆較淡水河流域嚴重 2~9 倍，在中下游 NH4+污染程度則與 NO3-污染之情形相反，當 NH4+濃度高時，NO3-之污染則較輕微。至於 NO3-之污染則以 下游污染較嚴重，其中第六次採樣，水中 NO3-濃度高達 72 mg l-1。 0 2 4 6 8 10 12 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 N H4 + （ m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十五、高屏溪流域各採樣點之氨(NH4+)濃度變化 3. 澄清湖水質變化情形 已完成澄清湖四次水體水質之監測，第一次於傍晚，第二次於正午，第三次與第
四次於下午，然而 pH 變化並不顯著，因此，目前澄清湖水體並未發生如過去之嚴重優 養化現象。水中導電度不高，與淡水河及高屏溪上游之水質相近，濁度則僅遜於三地門 採樣點之水質，溶氧及 ORP 除第一次監測外，差異不大，或許與測量時間有關，需持 續追蹤。水中溶解性有機物(BOD 與 COD)與懸浮性有機物含量皆不高，但第三及第四 次採樣之懸浮性無機物濃度激增為平日之 10 倍，應與颱風過境有關。前兩次測定之總 鹼度值與高屏溪中下游測值相當，但高於淡水河流域之水質，後兩次採樣其濃度則減為 原先之 1/2~1/3，應與颱風所帶來之豐沛雨量有關(表四)。水中氮鹽以硝酸鹽為主，但四 次測值差異甚大，仍需持續追蹤。此外，由於澄清湖經過整治，已無底泥累積，故水質 較過去情況為佳。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 N O 3 - （ m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十六、高屏溪流域各採樣點之硝酸鹽濃度(NO3-)變化 三、各流域之底泥特性 1.淡水河流域之底泥特性變化情形 (1). pH 與導電度 圖二十七及圖二十八分別顯示淡水河流域上、中及下游底泥之 pH 與導電度變化， 結果顯示底泥之 pH 變化並不顯著，平均約在 7.47±0.21 左右，其中以中游採樣點大漢橋 稍高，淡水河流域底泥 pH 變化與其水質 pH 變化趨勢相似，同時水中之 pH 值略高於底 泥中 pH 值，顯示兩者具有關聯性。在導電度方面，底泥中之導電度和水質導電度變化 相似，以出海口關渡大橋處最高，顯見出海口水質及底泥之特性深受海水之影響。
表四、目前澄清湖水域水質參數 第一次採樣 第二次採樣 第三次採樣 第四次採樣 導電度(μs/cm) 595 566 462 409 濁度 (NTU) 35.1 28.6 17.2 25.2 pH 8.16 8.11 8.36 8.25 DO (mg/l) 1.96 6.6 6.4 6.9 ORP (mV) 131 209 205 210 COD (mg/l) 46 28 21 18 BOD (mg/l) 11.5 8.4 8.2 4.8 BOD/COD 0.25 0.30 0.39 0.27 懸浮無機質總量(mg/l) 0.008 1.174 17.71 18.15 懸浮有機質總量(mg/l) 0.012 0.021 0.059 0.103 總鹼度(as CaCO3mg/l) 230 205 80 97 水體 NO3-(mg/l) 2.657 15.06 26.8 53.6 水體 NH4+(mg/l) 1.39 0.102 0.20 0.087 生菌數(cfu/ml) 5.4×104 5.8×103 8.1×103 1.1×104 葉綠素a(μg/l) 59.24 44.43 64.89 61.69 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 p H 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十七、淡水河流域各採樣點底泥之 pH 變化 (2).氨、硝酸鹽及總氮 圖二十九、圖三十與圖三十一分別顯示淡水河流域上、中及下游底泥之氨、硝酸鹽 及總氮之濃度變化，結果顯示無論是底泥中之氨或硝酸鹽，其濃度變化皆與其上方之水 質成分變化相似(圖十二及十三)，而底泥中硝酸鹽甚至有濃縮之效應，而底泥中之總氮 量(T-N)以中游採樣點大漢橋最高，這可能與排入該地區之畜牧廢水中含較大之沉績物累 積於底泥所致。
0 5 10 15 20 25 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 導 電 度 （m s/ cm ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十八、淡水河流域各採樣點底泥之導電度變化 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 N H 4 + （ p p m ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖二十九、淡水河流域各採樣點底泥之氨濃度變化 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 N O 3 - （ p p m ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十、淡水河流域各採樣點底泥之硝酸鹽濃度變化
0 5 10 15 20 25 30 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 T -N (% ) 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十一、淡水河流域各採樣點底泥之總氮濃度變化 (3). 總有機碳 圖三十二顯示淡水河流域上、中及下游底泥之總有機碳(TOC)之濃度變化，結果顯 示前四次採樣上、中及下游底泥中之 TOC 含量在 1.00%至 2.89%間，後兩次採樣因受颱 風過境影響，底泥中累積相對高量之有機物，其中大漢橋附近之底泥含較多之 TOC，但 並未充分反應至水質之 COD 或 BOD 濃度中(圖七與圖八)，因此目前可推斷底泥中小於 12%之 TOC 應不會造成水中有機物濃度之遽升。 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 T O C (% ) 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十二、淡水河流域各採樣點底泥之 TOC 濃度變化 2.高屏溪流域之底泥特性變化情形 (1). pH 與導電度 圖三十三及圖三十四分別顯示高屏溪流域上、中及下游底泥之 pH 與導電度變化，
結果顯示底泥之 pH 變化並不顯著(未受颱風之影響)，平均約在 7.68±0.17 左右，其底泥 pH 變化與其水質 pH 變化趨勢相似。在導電度方面，底泥中之導電度和水質導電度變化 趨勢相同，以出海口雙園大橋處最高，顯見出海口水質及底泥之特性深受海水之影響。 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 p H 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十三、高屏溪流域各採樣點底泥之 pH 變化 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 導 電 度 （m s/ c m ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十四、高屏溪流域各採樣點底泥之導電度變化 (2). 氨、硝酸鹽及總氮 圖三十五、圖三十六及圖三十七分別顯示高屏溪流域上、中及下游底泥之氨、硝酸 鹽及總氮之濃度變化，前四次監測結果顯示底泥中氨之濃度變化與其上方之水質成分變 化相似(圖二十五)，但最後兩次因受暴雨影響，上游底泥中氨濃度激增。硝酸鹽則以中
游高屏大橋附近較高，第六次監測甚至高達 113.4 mg l-1，總氮量(T-N)則以下游採樣點 雙園大橋最高，同時似乎有逐次累積趨勢，可能缺氧下氮化物之分解速率相當緩慢所致。 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 N H 4 + （ m g /l） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十五、高屏溪流域各採樣點底泥之氨濃度變化 -5 15 35 55 75 95 115 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 N O 3 - （ m g /l ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十六、高屏溪流域各採樣點底泥之硝酸鹽濃度變化 (3). 總有機碳 圖三十八顯示高屏溪流域上、中及下游底泥之總有機碳(TOC)之濃度變化，前四次 測定結果顯示，上、中及下游底泥中 TOC 含量在 0.186 至 2.31%間，其中三地門附近底 泥 TOC 含量最少，再加上其水質之 COD 與 BOD 濃度皆較低(圖二十與圖二十一)，可 知該地區之有機物污染情況相當輕微。然而在第五及第六次測定中無論上中下游 TOC 含量皆遠較前四次高(3.6~6.2%)，顯然颱風過境對水體底泥總有機碳含量之影響甚鉅。
0 5 10 15 20 25 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 T -N （% ） 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十七、高屏溪流域各採樣點底泥之總氮濃度變化 0.0 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4 三地門 高屏大橋 雙園大橋 地點 T O C (% ) 第一次第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 圖三十八、高屏溪流域各採樣點底泥之 TOC 濃度變化 四、淡水河水域與高屏溪水域水體分類之變化 為了解目前兩流域短時間水體水質之變化，以提供相關主管進行水體分類及水域管 制之參考，根據現行水體分類之原則，以河川污染指數(RPI)將水體進行分類，河川污染 指數所考量之水質參數包括：溶氧、生化需氧量、懸浮性固體物及氨氮四種，有關其水 質變化情形，請見後續之水質變化圖表之說明，目前僅以 RPI 指標高低及水體之分類變 化進行研析，由圖三十九(A)可知淡水河水域之各河段，以上游水質較佳，中游最差， 下游則以丙類水體為主，由圖三十九(B)可知高屏溪水域之各河段，以上游水質較佳， 中游與下游長期屬丙類水體。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 柑園大橋 大漢橋 關渡大橋 地點 R P I 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 甲類 乙類 丙類 丁類 A. 0 1 2 3 4 5 6 7 三地門橋 高屏大橋 雙園大橋 地點 R P I 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 甲類 丙類 乙類 B . 丁類 圖三十九、河川污染指數之變化(A)淡水河流域；(B)高屏溪流域 五、主要採樣流域溫室氣體大氣濃度 1. 淡水河上、中及下游溫室氣體濃度 淡水河上游棕色瓶水體六次上層空間二氧化碳濃度分別為 3601.86±1384.88、 3376.27±205.18、2848.99±43.27、6739.92±141.73、35.24±4.49、3592.40±212.38 ppm(表 五 ) 。 中 游 棕 色 瓶 水 體 六 次 上 層 空 間 二 氧 化 碳 濃 度 分 別 為 3421.44±853.43 、
3867.54±501.91、3520.06±90.21、6158.99±23.52、1684.26±168.72、3947.39±350.87 ppm。 下游棕色瓶水體上層空間二氧化碳濃度分別為 4966.86±662.38、1212.99±211.07、 2642.65±19.53、1723.89±37.71、51.05±3.06、834.33±45.34 ppm。 淡 水 河 上 游 透 明 瓶 水 體 六 次 上 層 空 間 二 氧 化 碳 濃 度 分 別 為 3661.79±384.6 、 2635.25±441.09、1783.67±285.81、6487.66±136.65、34.31±3.92、1445.47±150.58 ppm(表 六)。中游透明瓶水體上層空間二氧化碳濃度分別為 2256.37±332.00、3715.57±369.30、 3218.97±297.00、5809.73±263.65、1631.96±162.95、3094.45±368.31 ppm。下游透明瓶水 體六次上層空間二氧化碳濃度分別為 549.26±47.38、779.72±147.42、2107.18±37.37、 1682.38±69.31、49.02±4.10、901.49±33.54 ppm，六次平均後以中游為最高，上游次之而 下游最低。 淡水河上游棕色瓶水體六次上層空間甲烷濃度分別為 39.04±4.41、31.64±4.14、 41.28±1.07、134.11±7.00、7602.60±287.20、46.34±1.79 ppm(表七)。中游棕色瓶水體六 次 上 層 空 間 甲 烷 濃 度 分 別 為 361.48±12.48 、 403.75±64.71 、 2466.67±122.79 、 5087.36±87.97、10721.54±825.30、2237±154.45 ppm。下游棕色瓶水體六次上層空間甲 烷濃度分別為 15.60±1.24、65.90±22.46、2040.56±14.60、59.60±4.56、1229.27±61.33、 20.25±0.14 ppm，六次平均以中游為最高，上游次之而下游最低。 淡水河上游透明瓶水體六次上層空間甲烷濃度分別 33.06±5.24、32.45±3.66、 38.60±0.67、118.09±14.55、6589.95±229.82、42.23±5.13 ppm(表八)。中游透明瓶水體六 次 上 層 空 間 甲 烷 濃 度 分 別 為 436.78±133.61 、 396.19±62.81 、 2716.99±31.07 、 4978.07±268.12、9367.61±629.24、2700±16.98 ppm。下游透明瓶水體六次上層空間甲烷 濃 度 分 別 為 16.80±2.88 、 70.58±19.65 、 2109.61±44.53 、 58.49±0.87 、 808.77±52.36 、 17.68±0.32 ppm，平均以中游為最高，上游次之而下游最低。 2. 高屏溪上、中及下游溫室氣體濃度 高 屏 溪 上 游棕 色瓶 水體 六 次上 層空 間二 氧化 碳 濃度 分別 為 2167.78±143.07 、 6261.07±952.89 、 4391.00±345.84 、 9861.16±422.11 、 6690.04±375.49 、 3790.09±230.25 ppm(表九)。中游棕色瓶水體六次上層空間二氧化碳濃度分別為 3976.97±177.36、 7975.66±1179.58、4419.83±596.95、7259.06±29.02、6054.82±337.31、10992.16±763.50 ppm 。 下 游 棕 色 瓶 水 體 六 次 上 層 空 間 二 氧 化 碳 濃 度 分 別 為 1082.53±78.80 、 1142.12±412.29、338.89±14.41、12025.44±847.34、1716.36±109.76、2697.67±113.74 ppm。
表五、淡水河流域棕色瓶上部空間 CO2濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 柑園大橋 3601.86±1384.88 3376.27±205.18 2848.99±43.27 6739.92±141.73 35.24±4.49 3592.40±212.38 大漢橋 3421.44±853.43 3867.54±501.91 3520.06±90.21 6158.99±23.52 1684.26±168.72 3947.39±350.87 關渡大橋 4966.86±662.38 1212.99±211.07 2642.65±19.53 1723.89±37.71 51.05±3.06 834.33±45.34 表六、淡水河流域透明瓶上部空間 CO2濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 柑園大橋 3661.79±384.65 2635.25±441.09 1783.67±285.81 6487.66±136.65 34.31±3.92 1445.47±150.58 大漢橋 2256.37±332.00 3715.57±369.30 3218.97±297.00 5809.73±263.65 1631.96±162.95 3094.45±368.31 關渡大橋 549.26±47.38 779.72±147.42 2107.18±37.37 1682.38±69.31 49.02±4.10 901.49±33.54 表七、淡水河流域棕色瓶上部空間 CH4濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 柑園大橋 39.04±4.41 31.64±4.14 41.28±1.07 134.11±7.00 7602.60±287.20 46.34±1.79 大漢橋 361.48±12.48 403.75±64.71 2466.67±122.79 5087.36±87.97 10721.54±825.30 2237±154.45 關渡大橋 15.60±1.24 65.90±22.46 2040.56±14.60 59.60±4.56 1229.27±61.33 20.25±0.14 表八、淡水河流域透明瓶上部空間 CH4濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 柑園大橋 33.06±5.24 32.45±3.66 38.60±0.67 118.09±14.55 6589.95±229.82 42.23±5.13 大漢橋 436.78±133.61 396.19±62.81 2716.99±31.07 4978.07±268.12 9367.61±629.24 2700±16.98 關渡大橋 16.80±2.88 70.58±19.65 2109.61±44.53 58.49±0.87 808.77±52.36 17.68±0.32
高 屏 溪 上 游透 明瓶 水體 六 次上 層空 間二 氧化 碳 濃度 分別 為 1726.86±445.92 、 6140.71±811.35、3673.03±319.74、9804.48±506.99、6538.55±412.77、3440.15±82.55 ppm(表 十 ) 。 中 游 透 明 瓶 水 體 六 次 上 層 空 間 二 氧 化 碳 濃 度 分 別 為 3465.51±280.06 、 7013.36±182.33、4091.91±773.64、5834.35±31.87、5205.17±128.48、6561.26±348.19 ppm。 下游透明瓶水體六次上層空間二氧化碳濃度分別為 1074.43±209.09、575.59±88.29、 294.07±24.48、11442.05±1421.61、996.52±7.25、1513.34±164.26 ppm，平均以中游為最 高，上游次之而下游最低。 高屏溪上游棕色瓶六次水體上層空間甲烷濃度分別為 2.79±0.41、4.24±0.01、 3.94±0.16、14.52±0.48、6.54±0.67、3790.09±230.25 ppm(表十一)。中游棕色瓶六次水體 上 層 空 間 甲 烷 濃 度 分 別 為 98.31±5.82 、 120.58±1.07 、 38.89±1.28 、 133.17±4.66 、 428.81±18.56、2697.67±113.74 ppm。下游棕色瓶水體六次上層空間甲烷濃度分別為 98.31±5.82、120.58±1.07、38.89±1.28、133.17±4.66、428.81±18.56、2697.67±113.74 ppm， 平均以中游為最高，上游次之而下游最低。 高 屏 溪 上 游 透 明 瓶 水 體 六 次 上 層 空 間 甲 烷 濃 度 分 別 2.16±0.40 、 4.40±0.12 、 3.64±0.58、13.78±0.44、7.00±0.62、3440.15±82.55ppm(表十二)。中游透明瓶水體六次上 層空間甲烷濃度分別為 55.50±14.31、73.35±8.23、72.01±1.67、79.87±1.85、604.11±24.66、 6561.26±348.19 ppm。下游透明瓶水體六次上層空間甲烷濃度分別為 86.77±4.16、 121.23±7.52、40.88±2.18、124.26±7.38、410.45±13.75、1513.34±164.26 ppm，平均以中 游為最高，上游次之而下游最低。 3. 澄清湖水庫溫室氣體溫室氣體濃度 棕色瓶 水體 上層空 間 二氧化 碳濃 度分別 為 3499.15±920.20、8787.84±385.77、 4984.28±493.78、4321.54±176.11ppm(表十三)。透明瓶水體上層空間二氧化碳濃度分別 為 3670.42±430.25、8786.40±1568.12、6690.04±375.49、2732.85±146.84 ppm(表十三)。 棕色瓶水體上層空間甲烷濃度分別為 36.90±3.04、172.80±6.11、136.99±5.28、 4321.54±176.11ppm( 表 十 四 ) 。 透 明 瓶 水 體 上 層 空 間 甲 烷 濃 度 分 別 36.29±2.76 、 157.86±6.37、149.37±7.86、2732.85±146.84 ppm(表十四)。
表九、高屏溪流域棕色瓶上部空間 CO2濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 新三地門橋 2167.78±143.07 6261.07±952.89 4391.00±345.84 9861.16±422.11 6690.04±375.49 3790.09±230.25 高屏大橋 3976.97±177.36 7975.66±1179.58 4419.83±596.95 7259.06±29.02 6054.82±337.31 10992.16±763.50 雙園大橋 1082.53±78.80 1142.12±412.29 338.89±14.41 12025.44±847.34 1716.36±109.76 2697.67±113.74 表十、高屏溪流域透明瓶上部空間 CO2濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 新三地門橋 1726.86±445.92 6140.71±811.35 3673.03±319.74 9804.48±506.99 6538.55±412.77 3440.15±82.55 高屏大橋 3465.51±280.06 7013.36±182.33 4091.91±773.64 5834.35±31.87 5205.17±128.48 6561.26±348.19 雙園大橋 1074.43±209.09 575.59±88.29 294.07±24.48 11442.05±1421.61 996.52±7.25 1513.34±164.26 表十一、高屏溪流域棕色瓶上部空間 CH4濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 新三地門橋 2.79±0.41 4.24±0.01 3.94±0.16 14.52±0.48 6.54±0.67 3790.09±230.25 高屏大橋 83.82±3.81 78.66±2.74 75.26±4.23 82.85±6.75 666.97±30.35 10992.16±763.50 雙園大橋 98.31±5.82 120.58±1.07 38.89±1.28 133.17±4.66 428.81±18.56 2697.67±113.74 表十二、高屏溪流域透明瓶上部空間 CH4濃度(ppm) 次 數 地 點 1 2 3 4 5 6 新三地門橋 2.16±0.40 4.40±0.12 3.64±0.58 13.78±0.44 7.00±0.62 3440.15±82.55 高屏大橋 55.50±14.31 73.35±8.23 72.01±1.67 79.87±1.85 604.11±24.66 6561.26±348.19 雙園大橋 86.77±4.16 121.23±7.52 40.88±2.18 124.26±7.38 410.45±13.75 1513.34±164.26
表十三、澄清湖水庫上部空間 CO2濃度 1 2 3 4 (a) 棕色瓶 3499.15±920.20 8787.84±385.77 4984.28±493.78 4321.54±176.11 (b) 透明瓶 3670.42±430.25 8786.40±1568.12 6690.04±375.49 2732.85±146.84 表十四、澄清湖水庫上部空間 CH4濃度 1 2 3 4 (a) 棕色瓶 36.90±3.04 172.80±6.11 136.99±5.28 4321.54±176.11 (b) 透明瓶 36.29±2.76 157.86±6.37 149.37±7.86 2732.85±146.84 4. 比較棕色水體採樣瓶及透明水體採樣瓶對氣體採樣濃度之影響 表十五分別將淡水河六次採樣數據平均，並比較上、中、下游之濃度差異，結果顯 示以棕色採樣瓶所採集之水體二氧化碳濃度，皆比透明瓶所測得之水體二氧化碳高，在 上、中及下游處分別較高出約 691.09、478.78、893.79 ppm。 分別將高屏溪六次採樣數據平均，並比較上、中、下游之濃度差異，結果顯示以棕 色採樣瓶採集之水體甲烷濃度，分別較透明瓶測得之水體甲烷濃度高 173.44、113.69、 58.21 ppm。 表十五、淡水河流域 CO2 及 CH4六次採樣濃度平均 棕色瓶 透明瓶 CO2 CH4 CO2 CH4 柑園大橋 3365.78 1315.835 2674.692 1142.397 大漢橋 3766.613 3546.3 3287.842 3432.607 關渡大橋 1905.295 571.8633 1011.508 513.655 表十六分別將六次採樣數據求平均值並比較上、中、下游之差異，結果顯示以棕色 採樣瓶所採集之水體二氧化碳濃度，皆比透明瓶所測得之濃度高，在上、中及下游處分 別高出 306.23、1417.82、517.84 ppm。
分別將六次採樣數據求平均值並比較上、中、下游之差異，結果顯示以棕色採樣瓶 所採集之水體甲烷濃度，顯著高於透明瓶所測得之濃度，在上、中及下游分別高出 4642.11、4120.91、2266.52 ppm。 表十六、高屏溪水域六次採樣數據平均 棕色瓶 透明瓶 CO2 CH4 CO2 CH4 新三地門橋 5526.857 5220.63 5220.63 578.5217 高屏大橋 6779.75 5361.927 5361.927 1241.017 雙園大橋 3167.168 2649.333 2649.333 382.8217 表十七分別將四次採樣數據求平均值並比較棕色瓶與透明瓶測定之差異，結果顯 示，以棕色採樣瓶採集之二氧化碳濃度與透明瓶所測濃度，目前顯示不明顯之差異。 分別將四次採樣數據求平均值並比較棕色瓶與透明瓶測定之差異，結果顯示，以棕 色採樣瓶採集之甲烷濃度與透明瓶測得濃度約高 1167.06 ppm。 表十七、澄清湖水庫四次採樣數據平均 棕色瓶 透明瓶 氣體總類 CO2 CH4 CO2 CH4 濃度 5398.203 1167.058 5469.928 769.0925 六、主要採樣流域溫室氣體釋放量 1. 淡水河上、中及下游溫室氣體釋放量 淡水河上游六次採樣二氧化碳釋放量分別為 117.34±6.28、12.92±5.36、16.84±18.02、 104.24±55.21、18.81±18.90、4.68±3.23 mg m-2h-1(表十八)。中游二氧化碳釋放量分別為 60.13±15.36、36.43±12.36、-31.70±13.56、79.61±67.75、40.14±38.88、61.36±8.68 mg m-2 h-1。下游二氧化碳釋放量分別為-25.69±14.23、89.28±25.12、-87.52±22.24、14.83±36.10、 40.90±42.67、7.46±3.26 mg m-2h-1，平均以中游為最高，下游次之而上游最低。
