摘要
近十年來，隨著工業取代了農業，緊接出現的就是污染問題。彰化濱海工業區是台灣中部一個兼具工業生產、居住與休閒等多功能的大型工業區，位於台灣中部彰化縣境西海岸。工業區依其地理位置由北到南區分為線西、崙尾、鹿港三區；在該工業區內，電鍍和金屬表面工業廠房甚多，位居台灣第二位。本研究主因為彰濱工業區潮間帶易受到該區域工業廠房的重金屬污染，為了嚴防該區域污染事件的發生，因此在本研究中針對彰濱沿岸海域的海水、底泥與生物體進行實際採樣分析，並判斷重金屬在環境中污染情形。

由生物濃縮因子 BCFW 及 BCFS 得知，短指和尚蟹在鉛、鉻金屬呈現較佳的累積能力；蚵岩螺則在鎘金屬有較強的累積能力；黑齒牡蠣是累積鎳金屬的最佳生物體；巨牡蠣則是在銅、鋅金屬的累積能力為最佳。上述每一種生物體雖然皆有對某種金屬具有較高的累積能力，但仍能累積其它重金屬於體內並反應環境現況。因此，本研究藉由分析各測站的生物體、水樣、底泥並加以比較可得知，測站2的重金屬含量相較於其他測站，明顯呈現較高的金屬含量，其次則是測站6和8，測站4金屬含量為最低。造成的原因可能是目前線西區(測站2)廠商進駐約58％；以鹿港區為最(測站6和測站8)，約有77％的進駐率；崙尾區(測站4)為崙尾漁港保留用地，幾近零開發所導致。另外，不同類別高污染性的工業所產生的殘留物、污泥及化學物質在沒有完善的汙水處理設備下，也可能導致此現象的產生。

Abstract
The objective of this study is to investigate the heavy metal pollution in our environment by sampling and analyzing the concentration of heavy metal in seawater, sediment, and aquatic organisms from the seaside along the Chang-hua Coastal Industrial Park. The Chang-hua Coastal Industrial Park, located by the west coast of Chung-hua county in middle Taiwan, is a large-scale and multi-functional industrial estate with industrial production, residence and leisure possibilities. Hsienhsi District is situated at the northern part of the Industrial Park. Lukang District is at the southern part. In the middle of it, it is Lunwei District. In the Chung-hua Coastal Industrial Park, there are the second most electroplate and metal coating factories in Taiwan. Metal waste from the process of electroplating and coasting could easily pollute the tidal flat in Chang-hua Coastal Industrial Park. In order to prevent potential pollution taking place, this study took seawater, segment, and the aquatic organisms from the coast of the Chung-hua Coastal Industrial Park to monitoring the concentration level of copper(Cu), zinc(Zn), nickel(Ni), lead(Pb), chromium(Cr) and cadmium(Cd) in each index.
The bioconcentration factor (BCF) indicates distinctions of accumulation in various matrixes. Especially from BCFW and BCFS demonstrate that soldier crab is a better index to illustrate the accumulation of Pb and Cr. Muricidae is a better index for showing Cd accumulating concentration. Furthermore, saccostreamordax is the best index for illustrating accumulative level of Ni. Oyster is better in showing accumulating of Cu and Zn. Though each organism shows distinct accumulation of particular metal, they can still illustrate the concentration of other selected metals to image the pollution of the environment.
The comparison of metal accumulating levels in seawater, segment, and aquatic organisms from each test site demonstrated: the heavy metal concentration at site2 was much higher than at the other sites. The second most heavy metal concentration was at site6 and site8. Matrixes at site4 contained the lowest heavy metal concentration. The result was thought to be caused by current capacities of factories in three districts of Chang-hua Coastal Industrial Park. Site2 was at Hsienhsi Districtin, in which contained about 58% of factories in residence. In Lukang District, it reached the highest-77%-where was site 6 and site 8. In terms of Site4, it situated at Lunwei District, where was Lunwei Harbor Reservation with least development following by least capacity of factories. Furthermore, without a sound environmental-protection biological sewage treatment device, residues and chemical waste produced from various highly contaminant industries would bring about this concentration comparison result as well.

目錄
謝誌 I
摘要 II
Abstract III
目錄 V
表目錄 VI
圖目錄 VIII


第一章 前言 1
1.1 緣起 1
1.2 環境監測 6
第二章 研究目的 8
2.1 研究區域 8
2.2 研究目的 10
第三章 材料與方法 12
3.1 藥品 12
3.2 儀器與設備 12
3.3 樣品的採集 13
3.4 樣品的前處理 18
3.5 消化方法與分析步驟 19
3.6 數據處理 20
3.7 實驗之品保和品管 21
第四章 結果 23
4.1 實驗之品保品管 23
4.2 海水重金屬含量 29
4.3 沉積物重金屬含量 34
4.4 生物體重金屬含量 40
4.4.4 黑齒牡蠣重金屬含量 80
4.4.5 巨牡蠣重金屬含量 87
4.5 環境因子與生物體體內重金屬含量之相關性 94
4.6 生物濃縮因子 100
第五章 討論 104
第六章 結論 108
參考文獻 109
附錄 113

表目錄
表1-1 依國人平均體重60 kg 每人每日容許攝取建議量 2
表1-2 重金屬對人體所造成的影響 5
表2-1 事業排放污染源和主要汙染物種類 9
表3-1 各測站採集的生物物種種類 14
表4-1 生物體、沉積物及海水之鉛、鉻、鎘、銅、鋅及鎳的儀器偵測極限 26
表4-2 生物體標準參考樣品 Dogfish Muscle (NRC DORM-2) 之鉛、鉻、鎘、銅、鋅及鎳回收率 27
表4-3 沉積物標準參考樣品 Marine Sediment (NRC MESS-2) 之鉛、鉻、鎘、銅、鋅、鎳回收率 28
表4-4 2009年3月~10月間彰濱沿岸及墾丁測站海水重金屬含量均值(μg /L) 33
表4-5 海域環境分類及海洋環境品質標準 33
表4-6 2009年彰濱沿岸各測站3月~10月間沉積物的重金屬含量均值(μg/g ) 38
表4-7 土壤污染管制標準表(mg/kg) 39
表4-8 2007、2008年及2009年的3月至10月間彰濱沿岸短指和尚蟹重金屬含量均值(μg/g wet wt.) 41
表4-9 2007、2008年及2009年的3月至10月間彰濱沿岸漁舟蜑螺金屬含量均值(μg/g wet wt.) 57
表4-10 2009年3月至10月間彰濱沿岸蚵岩螺重金屬含量均值(μg/g wet wt.) 73
表4-11 各區域水域蚵岩螺體內重金屬平均含量(μg/g wet wt.) 79
表4-12 2009年3月至10月間彰濱沿岸各測站黑齒牡蠣重金屬含量均值 (μg/g wet wt.) 81
表4-13 2009年3月至10月間彰濱沿岸測站6巨牡蠣重金屬含量均值 (μg/g wet wt.) 92
表4-14 各區域水域牡蠣體內重金屬平均含量(μg/g wet wt.) 93
表4-15 2009年生物體內金屬濃度(μg/g wet wt.)與水體內金屬濃度(μg/L)之相關係數 95
表4-15(續) 2009年生物體內金屬濃度(μg/g wet wt.)與水體內金屬濃度(μg/L)之相關係數 96
表4-16 2009年生物體內金屬濃度(μg/g wet wt.)與沉積物內金屬濃度( μg/g )之相關係數 98
表4-16(續) 2009年生物體內金屬濃度(μg/g wet wt.)與沉積物內金屬濃度( μg/g )之相關係數 99
表4-17 2009年彰濱沿岸短指和尚蟹的生物濃縮因子 BCFW 及BCFs 102
表4-18 2009年彰濱沿岸漁舟蜑螺的生物濃縮因子 BCFW 及BCFs 102
表4-19 2009年彰濱沿岸蚵岩螺的生物濃縮因子 BCFW 及 BCFs 103
表4-20 2009年彰濱沿岸黑齒牡蠣的生物濃縮因子BCFW及 BCFs 103

圖目錄
圖2-1 彰濱工業區沿岸設置的四個潮間帶測站，分別為測站2、4、6及8 16
圖2-2 墾丁核三廠出水口旁設置一測站A 17
圖4-1 鉛、鎘、鉻、銅、鋅及鎳的檢量線 24
圖4-1 (續) 鉛、鎘、鉻、銅、鋅及鎳的檢量線 25
圖4-2 2009年各測站3月~10月間彰濱沿岸及墾丁五處之海水重金屬含量均值(μg / L)之月份差異圖 30
圖4-2 (續) 2009年各測站3月~10月間彰濱沿岸及墾丁五處之海水金屬含量均值(μg / L)之月份差異圖 31
圖4-3 2009年彰濱沿岸各測站3月~10月間沉積物重金屬含量均值 35
圖4-3 (續) 2009年彰濱沿岸各測站3月~10月間沉積物重金屬含量均值(μg/g )之測站差異圖 36
圖4-3 (續) 2009年彰濱沿岸各測站3月~10月間沉積物重金屬含量均值(μg/g )之測站差異圖 37
圖4-4 2007、2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8鉛均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 43
圖4-5 2007、2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8鎘均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 44
圖4-6 2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8鉻均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 45
圖4-7 2007、2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8銅均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 46
圖4-8 2007、2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8鋅均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 47
圖4-9 2008及2009年短指和尚蟹在測站2及測站8鎳均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 48
圖4-10 各年度測站2短指和尚蟹之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 49
圖4-10 (續) 各年度測站2短指和尚蟹之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 50
圖4-11 各年度測站8短指和尚蟹之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 51
圖4-11 (續) 各年度測站8短指和尚蟹之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 52
圖4-12 短指和尚蟹體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 54
圖4-12 (續) 短指和尚蟹體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 55
圖4-13 2007、2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6鉛均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 59
圖4-14 2007、2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6鎘均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 60
圖4-15 2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6鉻均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 61
圖4-16 2007、2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6銅均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 62
圖4-17 2007、2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6鋅均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 63
圖4-18 2008及2009年漁舟蜑螺在測站4及測站6鎳均值(μg/g wet wt.)之月份差異圖 64
圖4-19 各年度站4漁舟蜑螺之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 66
圖4-19 (續) 各年度站4漁舟蜑螺之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 67
圖4-20 各年度站6漁舟蜑螺之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 68
圖4-20 (續) 各年度站6漁舟蜑螺之重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之差異圖 69
圖4-21 漁舟蜑螺體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 70
圖4-21 (續) 漁舟蜑螺體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 71
圖4-22 2009年蚵岩螺各測站金屬含量均值(μg/g wet wt.)之月份變化圖 75
圖4-22 (續) 2009年蚵岩螺各測站重金屬含量均值(μg/g wet wt.)之月份變化圖 76
圖4-23 蚵岩螺體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 77
圖4-23 (續) 蚵岩螺體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 78
圖4-24 2009年黑齒牡蠣在測站2、4及8的金屬含量均值(μg/g wet wt.)之月份變化圖 83
圖4-24 (續) 2009年黑齒牡蠣在測站2、4及8的金屬含量均值(μg/g wet wt.)之月份變化圖 84
圖4-25 黑齒牡蠣體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 85
圖4-25 (續) 黑齒牡蠣體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 86
圖4-26 2009年3月至10月間測站6巨牡蠣金屬含量均值(μg/g wet wt.)之月份變化圖 88
圖4-27 巨蠣體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 89
圖4-27 (續) 巨蠣體內重金屬含量(μg/g wet wt.)的季節變化 90

參考文獻
Boer W. F., and Prins H. H. T., (2002). Human exploitation and benthic community structure on a tropical intertidal flat. Journal of Sea Research 48, 225-240.

Barron, M.G., (1995). Bioaccumulation and concentration in aquatic organisms. In D.J. Hoffman, B.A. Rattner, G.A. Burton Jr., J. Cairns Jr. (Eds.), Handbook of Ecotoxicology. Lewis Publishers, Boca Raton 652-666.

Canli M, Stagg RM.,and Rodger G., (1997). The induction of metallothionein in tissues of the Norway lobster Nephrops norvegicus following exposure to cadmium, copper and zinc: The relationships between metallothionein and the metals. Environ . Pollut.,96:343-350.

Elinder C.G., (1986). Zinc. In L. Friberg, et al.(eds.).“Handbook on the
Toxicology of Metals＂2nd ed .Elsevier, Amsterdam.664-675.

FAO/WHO (1972). Evalution of certain food additives and the
contaminants mercury lead and cadmium. 16th report of the Joint
FAO/WHO Export committee on Food Additives. Technical Report.Ser.647.Geneva.

Flick D.F.,Kraybill H.F.,and Dimitroff, J.M., (1971). Toxic effects of
cadmium: a review. Environmental Research, 4,71-85.

FAO/WHO Joint Expert Commettee on food additives. (1972). Technical. Report. Series . World Health Organization. 505,11-16.

George SG, Pirie BJS,CheyneAR,Coombs TL,and Grand PT,(1978).
Detoxification of metals by marine bivalves:ultrastructural study of the compartmentation of copper and zinc in the oyster,Ostrea edulis.Mar.Biol,45:147-156.


Handy R.D., (1993). The effect of acute exposure to dietary Cd and Cu on
organ toxicant aoncentrations in rainbow trout,Oncorhynchus
mykiss.Aquatic Toxicology.27,1-14.

Han BC, Jeng WL, Hung TC, Ling YC, Shieh MJ, Chien LC, (2000). Estimation of metal and organochlorine pesticide exposures and potential health threat by consumption of oysters in Taiwan. Environ . Pollut.,109:147-156.

Han BC and Hung TC., (1990). Green oysters caused by copper pollution on the Taiwan coast.Environ . Pollut.,65:347-362.

Kelaher B. P., Levinton J. S., Jamina Oomen J., Allen B. J. and Wong W. H., (2003). Changes in Benthos following the clean-up of a severely Metal-polluted Cove in the Hudson river Estuary: Environmental Restoration or Ecological Disturbance .Estuaries 26[6], 1505-1516.

Markert, B., Wappelhorst, O., Weckert, V., Herpin, U., Siewers, U., Friese, K., Breulmann, G., (1999). The use of bioindicators for monitoring the heavy-metal status of the environment. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 240, 425-429.

Bjerregaard P., and Depledge M. H., (1994) . Cadmium accumulation in Littorina littorea, Mytilus edulis and Carcinus maenas: the influence of salinity and calcium ion concentrations.

Phillips DJH., and Rainbow PS., (1993). Biomonitoring of trace aquatic contaminats.Elserier,New York.

Perteila M., Terva V., and Parmanne R., (1982). Heavy metals in Baltic
herring and cod. Marine Pollution Bulletin, 13,391-3.

Romeril M.G., (1971). The uptake and distribution of 65 En in oysters.
Marine Biology, 9:347-354.

Hardiman S., and Pearson B., (1995).Heavy metals, TBT and DDT in the Sydney rock oyster(Saccostrea commercialis) sampled from the Hawkesbury River Estuary, NSW, Australia. Mar. Pollu. Bull. 30:88, 563-567.

Yu K.C., Ho S.T., Chang J.K. and Lai S.D.“Multivariate correlation of water quality, sediment and benthic bio-community components in Ell-Ren river system, Taiwan”, Water Air and Soil Pollut., 84, pp.31-49, 1995.

行政院環保署http://www.epa.gov.tw

經濟部工業局彰化彰濱工業區服務中心
http://www.moeaidb.gov.tw/iphw/changpin/index.do?id=10

鄭森雄、王果行、黃耀文與連壯林，(1974)：港捕獲魚貝類之重金屬含量。台灣水產學會刊，3(1)29-32。

劉靜榆，(2002)：大肚溪口潮間帶地區大型底棲動物群聚現象與相關重金屬含量分析。特有生物研究 4(2)9-29。

葉曉倩，(98年)：短指和尚蟹作為重金屬汙染監測生物之研究。

陳弘成等，(1991)：將軍溪水質與魚介質類體內重金屬含量之研究。農委會漁業特刊第十三號 。

劉永貴，(88年)：西部沿海岸蚵螺體內重金屬對其性變異之研究。第63-74 頁。

高淑英等，(1994)：湄洲灣生物體內重金屬含量及其評估。海洋環境科學，13(1)39~46。

許清輝等，(1986)：廈門港海域水體、底質、生物體內重金屬污染物含量的調查研究。海洋環境科學，5(1)69~76。

陸超華，(1990)：江口海區經濟角類重金屬含量。海洋環境科學，9(2)34~38。