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博碩士論文 etd-0202107-153707 詳細資訊
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論文名稱
Title
人工溼地水質淨化與能值分析之研究-以高屏溪舊鐵橋人工溼地為例
Analysis Treatment Efficiencies and Emergy Analysis of Constructed Wetlands-A Case Study of Kaoping River Old Railroad Bridge Constructed Wetland
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
164
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2007-01-22
繳交日期
Date of Submission
2007-02-02
關鍵字
Keywords
出流機率法、盒鬚圖、能值分析、處理型人工溼地
emergy analysis, effluent probability method, box Plot, Constructed wetland
統計
Statistics
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中文摘要
人工溼地的運用已是廣為被接受的成熟技術,人工濕地為自然處理系統,是在自然環境中利用水、植物、土壤、微生物與大氣相互作用時,所產生自然的物理、化學、生物反應,來處理水中的汙染物以達到淨化水質的功能,此外,人工溼地還具有增加自然生態面積,吸引野生動物鳥類作為他們的棲息地等功能。
本研究利用水質分析來了解高屏溪舊鐵橋人工溼地對各種污染物的去除效率。結果顯示,人工溼地中的A系統由於受到系統外污水流入等影響,造成其去除效率不佳,而B系統對各項污染物的去除效率較好,生化需氧量(BOD)及化學需氧量(COD)的去除率分別為81.93%及50.98%、氨氮(NH3-N)及總磷(TP)的去除率分別為74.89%及46.70%,在懸浮固體物與葉綠素a在系統A與B中均有增加的趨勢,可能是因為夏季藻類生長旺盛,使得葉綠素a與懸浮固體物增加,另一方面,由於濕地未定期的收割,使得在秋季一年生的植體枯萎落入水中,造成營養鹽增加。
本研究還利用能值分析來評估人工溼地在生態與經濟上的價值,並且與汙水處理廠做比較。結果顯示,人工溼地所能去除的汙染物較多元,費用也比污水處理廠低廉,並且還能增加生物多樣性,若能在適當的操作與維護下達到穩定的處理效能,人工溼地不論在生態與經濟上都具有優勢。
Abstract
Constructed wetlands have been widely accepted as a natural ecotechnology for wastewater treatment. Constructed wetland system is a treatment system, while it utilizes intertine relationship among water, plants, soils, microorganism and atmosphere in natural environment, and applies natural physics, chemistry and biochemical actions to remove pollutions natural. In addition, the constructed wetland can also to increase the areas to attract more wild animals as their habits.
In this study, we analyzed quality of Koping River Old Railroad Bridge constructed wetlands to understand the remove efficiencies for different pollutions. The analytical results showed that A system of the constructed wetlands because some other sewage of A system flowed into the system. However, the treatment system were still better than those in B system. The average removal efficiencies of BOD5 ,COD ,NH3-N ,TP in A system equal to 81.93%,50.98%,74.89%,46,70%,respectively. However the average removal efficiencies of SS and Chlorophyll-a were increased for both A and B systems, which might because algae can grow vigorously in summer. Resulting in an increase for both Chlorophyll-a and SS. Besides, in autumn the litter effect of wetland plants might cause the concentrations of nutrients increased.
In addition, in this study we also utilized emergy analysis to evaluate the economical values while comparing with a sewage treatment plant. The analytical results showed that the constructed wetlands could remove more pollutants than of the sewage treatment plant. However, the constructed wetland system could still increase the biodiversity. If they could reach steady treatment efficiencies under proper operation and maintenance. It is concluded that the constructed wetland system can provide advantages in both ecology and economics systems.
目次 Table of Contents
第一章緒論
1-1研究動機1-1
1-2研究目的1-3
1-3研究內容與範圍1-4
1-4研究方法與流程1-5
第二章 高屏溪舊鐵橋人工溼地的水質淨化研究
2-1 文獻回顧2-1
2-1-1 溼地的定義、功能與分類2-1
2-1-1.1 溼地的定義2-1
2-1-1.2 溼地的分類2-2
2-1-1.3 溼地的功能與價值2-3
2-1-1.4 人工溼地的分類2-5
2-1-2 人工溼地淨化水質的原理與機制2-8
2-1-3 人工溼地的設計原則2-15
2-1-4 人工溼地的維護與管理2-17
2-1-5 出流機率法與盒鬚圖2-19
2-2 研究方法與步驟2-25
2-2-1 環境調查2-25
2-2-1.1 高屏溪舊鐵橋人工溼地的起源2-25
2-2-1.2 場址特性2-26
2-2-1.3 場址的水文狀況2-28
2-2-1.4 採樣範圍及採樣方法與頻率2-29
2-2-2 檢驗與分析2-30
2-3 結果與討論2-32
2-3-1 水文調查結果2-32
2-3-2 水質調查結果2-37
2-3-2.1 每月監測結果2-37
2-3-2.2 優養化-卡爾森指標2-37
2-3-2.3 全日監測結果2-68
2-3-2.4 連續降雨前後的水質變化2-71
2-4 小結2-77
第三章 高屏溪舊鐵橋人工溼地的能值分析研究
3-1 文獻回顧3-1
3-1-1 生態經濟學的起源3-1
3-1-2 能值分析方法3-2
3-1-3 能值分析應用之相關文獻回顧3-10
3-2 研究方法與步驟3-13
3-2-1 高屏溪舊鐵橋人工溼地之背景回顧3-13
3-2-2 高屏溪舊鐵橋人工溼地與污水處理廠之能值分析研究3-14
3-3 小結3-28
第四章 結論與建議
4-1 結論4-1
4-2 建議4-2
附錄A 高屏溪舊鐵橋人工溼地各水池的基本資料
附錄B 高屏溪舊鐵橋人工溼地各池監測期間水位變化的情形
附錄C 各月水質監測數據
附錄D 各月之溼地微氣象資料
附錄E 全年各區植物主要優勢種組成結構
附錄F 太陽能換率
附錄G 安平污水處理廠的建造維護費用與成本分析推估
附錄H 高屏溪舊鐵橋人工溼地能值分析表的計算
附錄I 污水處理廠能值分析表的計
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