人工濕地系統係利用濕地中之物理、化學及生物性機制削減污染，為淨化水質生態工法的一種，常被使用於去除污染河流和湖泊中的營養鹽。本研究目的是利用垂直流串聯水平潛流的地下水流式人工濕地去除蓮池潭水中之營養鹽及有機物，同時討論種植美人蕉植物對於此系統去除水中營養鹽的影響。由本研究之結果顯示，以垂直流串聯水平潛流的複合式人工濕地中，當停留時間為七天和三天時，水力負荷分別為0.0303 m3/m2/day 和0.082 m3/m2/day，種植植物與否對去除水中營養鹽的效率並無顯著的助益，其中SS 的去除率約80%、BOD
的去除率約75%、NH3-N 的去除率約80%、TN 去除率可達50%以上，至於OP 的去除率亦可達50%以上，以及TP 的去除率亦在65%以上，此外COD 的去除率也有在50%左右，因此該型式之人工濕地對於營養鹽去除皆有良好的效果。在兩種水力停留時間分別為三天及七天的去除效果比較下，其中以停留時間三天的去除效果佳，因此建議未來的水力停留時間控制在三天已經足夠，且由於其所能承受之水力負荷亦較大。本研究中人工濕地所種植的植物為美人蕉，其生長狀況很好，同時四季皆為花期，可增加濕地中美觀的價值，但因其擴散生長的速度很快，所以建議要定期收割。

Constructed wetlands (CWs) utilize the natural mechanisms in wetlands to remove pollutants by physical, chemical and biological processes. CWs are one of the ecological engineering methods to purity water quality and has been experimented to assess their capabilities to remove nutrients from eutrophic water bodies of lakes and reserviors. This
study was carried out to compare the removal of nutrients between vegetated and unvegetated CWs. The vertical flow bed was placed in the upstream, while the horizontal subsurface flow bed was set in the
downstream. Cannaceae was selected to plant in the vegetated CWs. Two kinds of hydraulic retention time (HRT), 3 days and 7 days, were applied and compared with each other in this study.
The experimental results show that no significantly difference between vegetated and unvegetated systems. The removal efficiencies of SS, BOD,
NH3-N, TP are measure equal to about 80%, 75%, 80% and 65%, respectively, while the removal efficiencies of TN, OP, and COD were reached about 50% and larger. Both of the two systems show high
efficiencies for nutrient removal. In the comparison between the two kinds of HRT’s, the HRT controlled at 3 days presented higher removal efficiencies than that controlled at 7 days.

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 濕地的定義與分類 4
2.1.1 濕地的定義 4
2.1.2 濕地的分類 7
2.2 濕地功能及構成要素 10
2.2.1 濕地的功能 10
2.2.2 濕地的構成要素 11
2.3 濕地植物的貢獻 13
2.4 濕地的汙染物去除機制 20
2.4.1 氮的去除 23
2.4.2 磷的去除 28
2.4.3 生化需氧量(BOD)及化學需氧量(COD)去除 28
2.4.4 有機物與懸浮固體的去除 29
2.5 人工濕地的背景、分類及優缺點 30
2.6 案例探討 38
第三章 材料與方法 43
3.1 人工濕地模槽的建構 43
3.1.1 設備配置 43
3.1.2 操作條件 45
3.1.3 進流水水源介紹 46
3.1.4 人工濕地植物之選種 47
3.2 採樣及分析 50
3.2.1 水樣採集 50
3.2.2 水質分析方法 50
第四章 結果與討論 52
4.1 各項物理性水質分析 52
4.1.1 溫度 52
4.1.2 pH 53
4.1.3 溶氧 55
4.1.4 導電度 56
4.2 各項化學性水質分析結果 58
4.2.1 SS濃度及去除率變化 58
4.2.2 BOD5濃度及去除率變化 60
4.2.3 COD濃度及去除率變化 62
4.2.4 氮循環及去除率變化 65
4.2.5 磷循環及去除率變化 77
4.2.6 葉綠素a濃度及去除率變化 83
4.3 添加氨氮後對水質去除率影響 86
4.4 單位面積及總系統對去除速率的關係 89
4.4.1 第一、二階段中污染物單位面積負荷與去除速率間的關係 90
4.4.2 第三階段單位面積負荷與去除速率間的關係 96
4.5 人工濕地之溫度校正係數 99
4.6 添加碳源對脫硝作用的影響 107
4.6.1 硝酸鹽的去除 107
4.6.2 氨氮的去除 108
第五章 結論與建議 109
5.1 結論 109
5.2 建議 111

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