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姓名 古煥林(Huan-Lin Ku)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所在職專班
論文名稱 台灣水庫水質優養化最適指標之探討
(A Statistical Analysis of Aquatic Eutriphication Index to the Taiwan Reservoirs)
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摘要(中) 摘 要
國內過去對於水體水質優養化問題所作之研究結果分歧,在研判優養化程度上多仍延用國外之資料,但國內外環境不盡相同,國外導出之結論並不完全適用於國內。因此,為瞭解水庫及湖泊水體水質優養化的情形並俾利採取合適的處理措施,有必要針對台灣地區提出一套水庫水體水質優養化評估指標。
本研究就目前之優養化指標,選取單一性與綜合性優養指數進行比較與探討,並依水庫分佈位置選擇北、中、南各3座水庫,以多變量統計分析方法,進行主成份分析與因子分析。
本研究初步獲得九座水庫優養化指標(Nine Eutrophication Index, NEI)=(1.9152*Factor1) + (-0.0034*Factor2) +(1.5136*Factor3) + (0.2353*Factor4) - 2.508399【貧養:NEI <60;中養:60 NEI 80;優養:NEI>80】;寶山水庫優養化指標(Huang Eutrophication Index, HEI)=(164.9234*Factor1) + (-7.1514*Factor2) +7.795259/1000【貧養:HEI <15;中養:15 NEI 20;優養:HEI >25】。NEI、HE與卡爾森指標趨勢相近,但數據點較和緩,值得進一步深入探討,以獲得更完善之評估指標。
摘要(英) Abstract
The objective of this study is to develop an optimal aquatic eutrophication index for the reservoirs in Taiwan. Traditionally, the eutrophication index was used on the basis of the foreign assessment. However, environmental diversities generally lead to an error eutrophication assessment. In order to establish an optimal index for Taiwan, we collect the data from nine reservoirs on North, Central and South of Taiwan to determine the index. In addition, the samples from Pao-Shan reservoirs are analyzed to further demonstrate the obtained results. Both single and complex parameters are applied to elucidate the eutrophication conditions.
The results are reported using a multivariate statistical analysis (Principal Component Analysis and Factor Analysis) based on a single eutrophication index and complex eutrophication index .
The eutrophication index for nine reservoirs shows as following:
(Nine Eutrophication Index, NEI)=(1.9152*Factor1) + (-0.0034*Factor2) + (1.5136*Factor3) + (0.2353*Factor4) - 2.508399 {Oligotrophic:NEI <60;Mesotrophic:60 NEI 80;Eutrophic:NEI>80};Pao-Shan Den (Huang Eutrophication Index, HEI)=[(164.9234*Factor1)+ (-7.1514*Factor2) +7.795259]/1000 {Oligotrophic: HEI <15; Mesotrophic: 15 HEI 20; Eutrophic : HEI >25}. NEI and HEI are similar to Carlson trophic state index. However, the less change in the data indicates the obtained result need the more detailed investigation in the further to get the better index.
關鍵字(中) ★ 多變量統計分析
★ 卡爾森指標
★ 優養化指標
關鍵字(英) ★ Eutrophication Index
★ Multivariate Statistical Analysis
★ Carlson
論文目次 目 錄
目次 頁次
目錄 I
圖目錄 IV
表目錄 X
第一章 前言 1
1-1 研究緣起… 1
1-2 研究目的 3
第二章 文獻回顧…………………… …………………………………..................... 4
2-1 台灣水庫優養化現況 4
2-1-1 優養化成因 5
2-1-2 優養化影響 8
2-2 優養化評估指標 14
2-2-1 優養化定性判定 17
2-2-2 優養化定量判定 18
2-2-2-1 水質指標 18
2-2-2-2 生物指標 23
2-2-2-3 物化指標 31
2-3 水庫優養化調查程序與方法 36
2-3-1 調查目的 36
2-3-2 調查程序和內容 36
2-3-3 調查程序 38
2-3-4 調查方法 39
2-4 水庫對水質之影響 有害事業廢液市場分析 41
2-5 水體污染判定法 有害事業廢液市場分析 43
2-6 優養現象與水質項目間之關係探討 有害事業廢液市場分析 45
2-6-1 優養限制因子 45
2-6-2 優養現象與水質項目之關係 45
2-6-3 優養化參數間之定量關係 46
2-6-4 水質檢測 50
2-7 因子分析方法論 有害事業廢液市場分析 54
2-7-1 原理 55
2-7-2 因子選取 59
2-7-3 因子旋轉 60
2-7-4 因子得分 60
2-7-5 適合度檢定 60
2-7-6 因子分析的應用 61
2-7-7 因子命名 62
2-8 反應機制之數學模式 有害事業廢液市場分析 63
第三章 實驗設備、材料與方法 70
3-1 實驗內容與流程 70
3-2 彙整、分析環保署環境資料庫之水庫相關資料 71
3-3 彙整水體優養化指標 72
3-4 新竹縣寶山水庫水質定期採樣分析 73
3-5 實驗步驟及方法 75
3-5-1 環境因子分析............................................................................... 75
3-5-2 總磷............................................................................................... 75
3-5-3 透明度........................................................................................... 77
3-5-4 葉綠素a........................................................................................ 77
3-5-5 亞硝酸鹽....................................................................................... 82
3-5-6 懸浮固體....................................................................................... 83
3-5-7 比導電度與pH值........................................................................ 83
3-5-8 氨氮............................................................................................... 84
3-5-9 亞硝酸鹽氮................................................................................... 85
3-5-10 硝酸氮鹽....................................................................................... 85
3-5-11 凱式氮........................................................................................... 86
第四章 水庫優養化因子分析及探討 89
4-1 行政院環保署監測水庫水質資料分析 89
4-1-1 翡翠水庫 90
4-1-1-1 基本資料 90
4-1-1-2 翡翠水庫水質監測資料統計分析 92
4-1-2 石門水庫 106
4-1-2-1 基本資料 106
4-1-2-2 石門水庫水質監測資料統計分析 108
4-1-3 寶山水庫 122
4-1-3-1 基本資料 122
4-1-3-2 寶山水庫水質監測資料統計分析 124
4-1-4 德基水庫 138
4-1-4-1 基本資料 138
4-1-4-2 德基水庫水質監測資料統計分析 140
4-1-5 日月潭水庫 152
4-1-5-1 基本資料 152
4-1-5-2 日月潭水庫水質監測資料統計分析 154
4-1-6 霧社水庫 169
4-1-6-1 基本資料 169
4-1-6-2 霧社水庫水質監測資料統計分析 170
4-1-7 曾文水庫 182
4-1-7-1 基本資料 184
4-1-7-2 曾文水庫水質監測資料統計分析 187
4-1-8 南化水庫 198
4-1-8-1 基本資料 198
4-1-8-2 南化水庫水質監測資料統計分析 200
4-1-9 澄清湖水庫 213
4-1-9-1 基本資料 213
4-1-9-2 澄清湖水庫水質監測資料統計分析 214
4-2 寶山水庫水體水質採樣分析結果討論 227
4-2-1 分析結果 232
4-2-2 水庫水質以單一指標表示優養化程度 239
4-2-3 水庫水質以複合參數指標表示優養化程度 248
4-3 水庫優養化因子分析之探討 252
4-3-1 基本資料 252
4-3-2 資料間之相關性分析 254
4-3-3 水庫水質影響因子分析 257
4-3-3-1 主成份分析 257
4-3-3-2 因子分析 262
4-3-3-3 迴歸分析 266
4-4 水庫優養化指標與水質因子間之關係 269
4-4-1 九座水庫之優養化指標 269
4-4-2 寶山水庫(自行採樣)之優養化指標 279
第五章 結論與建議 294
5-1 結論 294
5-2 建議 296
參考文獻 297
附錄
附錄 九座水庫主成分分析結果 附-1
附錄 寶山水庫(自行採樣)九座水庫主成分分析結果 附-8
圖目錄
圖2-1 水體中養分循環示意圖…………………………………..………………….. 6
圖2-2 優養化主要評估指數的內在因子關係圖………………..……..…………… 14
圖2-3 湖內外供給的有機物和湖泊營養狀態的關係示意圖……………………… 18
圖2-4 OECD總磷分級機率示意圖…….……………………….……..……………. 20
圖2-5 OECD葉綠素a分級機率示意圖……………………………..……………… 21
圖2-6 OECD透明度分級機率示意圖…………………..……………..…………… 23
圖2-7 藻類過量生長造成水質惡化之循環關係示意圖..…………….……………. 31
圖2-8 湖泊、水庫優養化調查項目示意圖…………………………….…………… 37
圖2-9 湖泊、水庫優養化調查作業程序示意圖……………..…….………………. 38
圖2-10 OECD綜合調查( )量與( )量的相關關係………………..………….
48
圖2-11 日本湖泊中透明度與葉綠素a的相關關係………………………………… 49
圖2-12 表層水中總氮與深水層中DO不足量的關係……………………………… 50
圖2-13 因子分析的決策流程示意圖.…………………………………..……………. 55
圖2-14 因子分析概念示意圖...………………………………………………………. 56
圖2-15 藻類反應系統示意圖...………………………………………………………. 64
圖2-16 磷系統示意圖………………………………………………………………… 66
圖2-17 氮系統示意圖..………………………………………………….……………. 67
圖2-18 溶氧系統示意圖...…………………………………………….……………… 68
圖3-1 研究流程示意圖…………..…………………………………..……………… 70
圖3-2 本研究所探討之水庫位置示意圖..………………………….….…………… 71
圖3-3 寶山水庫水質採樣位置示意圖..…………………………….………………. 74
圖3-4 葉綠素a及b的化學構造示意圖…………………………….……………… 77
圖3-5 葉綠素a及b吸收光譜示意圖……………………………….……………… 78
圖4-1.1 翡翠水庫位置示意圖.…………………………………..……………………. 90
圖4-1.2 翡翠水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 96
圖4-1.3 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..………………….. 98
圖4-1.4 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….……………………………... 98
圖4-1.5 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 98
圖4-1.6 以透明度指標說明翡翠水庫優養化程度……….…………………………... 101
圖4-1.7 以葉綠素a指標說明翡翠水庫優養化程度……….……………. ………….. 102
圖4-1.8 以總磷指標說明翡翠水庫優養化程度……….……………………………... 102
圖4-1.9 以卡爾森指標說明翡翠水庫優養化程度……….…………………………... 103
圖4-1.10 以森廣式指標說明翡翠水庫優養化程度……….…………………………... 103
圖4-1.11 以北卡水體指標說明翡翠水庫優養化程度……….………………………... 104
圖4-1.12 卡爾森指標與透明度之關係示意圖……….………………………………... 105
圖4-1.13 卡爾森指標與總磷之關係示意圖……………………..…………………….. 105
圖4-1.14 卡爾森指標與葉綠素a之關係示意圖……….……………………………… 105
圖4-1.15 石門水庫位置示意圖……….…………………………..……………………. 106
圖4-1.16 石門水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 112
圖4-1.17 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..………………….. 113
圖4-1.18 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….………..……………………. 114
圖4-1.19 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 114
圖4-1.20 以透明度指標說明石門水庫優養化程度……….……..……………………. 117
圖4-1.21 以葉綠素a指標說明石門水庫優養化程度……….………………………… 118
圖4-1.22 以總磷指標說明石門水庫優養化程度……….…………………………....... 118
圖4-1.23 以卡爾森指標說明石門水庫優養化程度……….…………………………... 119
圖4-1.24 以森廣式指標說明翡翠水庫優養化程度……….…………………………... 119
圖4-1.25 以北卡水體指標說明翡翠水庫優養化程度……….………………………... 120
圖4-1.26 卡爾森指標與透明度之關係示意圖……….…………..……………………. 120
圖4-1.27 卡爾森指標與總磷之關係示意圖……….……………..……………………. 121
圖4-1.28 卡爾森指標與葉綠素a之關係示意圖……….……………………………… 121
圖4-1.29 寶山水庫空照圖……….………………………………..……………………. 122
圖4-1.30 寶山水庫水質採樣位置示意圖……….……………………………………... 128
圖4-1.31 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..…………………. 130
圖4-1.32 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….……………………………... 130
圖4-1.33 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 130
圖4-1.34 以透明度指標說明寶山水庫優養化程度……….…………………………... 133
圖4-1.35 以葉綠素a指標說明寶山水庫優養化程度……….………………………… 134
圖4-1.36 以總磷指標說明寶山水庫優養化程度……….……………………………... 134
圖4-1.37 以卡爾森指標說明寶山水庫優養化程度……….…………………………... 135
圖4-1.38 以森廣式指標說明寶山水庫優養化程度……….…………………………... 135
圖4-1.39 以北卡指標說明寶山水庫優養化程度………………..…………………….. 136
圖4-1.40 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 136
圖4-1.41 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 137
圖4-1.42 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..……………………. 137
圖4-1.43 德基水庫空照圖……….………………………………..……………………. 138
圖4-1.44 德基水庫位置示意圖……….…………………………..……………………. 138
圖4-1.45 德基水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 143
圖4-1.46 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….……………………………… 145
圖4-1.47 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….……………………………... 145
圖4-1.48 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 145
圖4-1.49 以透明度指標說明德基水庫優養化程度……….…………………………... 147
圖4-1.50 以葉綠素a指標說明德基水庫優養化程度……….………………………… 148
圖4-1.51 以總磷指標說明德基水庫優養化程度……….……………………………... 148
圖4-1.52 以卡爾森指標說明德基水庫優養化程度……….……..……………………. 149
圖4-1.53 以森廣式指標說明德基水庫優養化程度……….…………………………... 149
圖4-1.54 以北卡指標說明德基水庫優養化程度……….………..……………………. 150
圖4-1.55 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 151
圖4-1.56 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 151
圖4-1.57 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….…………………………………… 151
圖4-1.58 日月潭水庫位置示意圖……….………………………..……………………. 152
圖4-1.59 日月潭水庫水質採樣位置示意圖……….…………………………………... 159
圖4-1.60 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….……………………………… 161
圖4-1.61 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….………..……………………. 161
圖4-1.62 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 161
圖4-1.63 以透明度指標說明日月潭水庫優養化程度……….………………………... 164
圖4-1.64 以葉綠素a指標說明日月潭水庫優養化程度……….……………………… 165
圖4-1.65 以總磷指標說明日月潭水庫優養化程度……….…………………………... 165
圖4-1.66 以卡爾森指標說明日月潭水庫優養化程度……….………………………... 166
圖4-1.67 以森廣式指標說明日月潭水庫優養化程度……….…..……………………. 166
圖4-1.68 以北卡指標說明日月潭水庫優養化程度……………..…………………….. 167
圖4-1.69 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 168
圖4-1.70 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 168
圖4-1.71 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..……………………. 168
圖4-1.72 霧社水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 173
圖4-1.73 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….……………………………… 175
圖4-1.74 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….………..……………………. 175
圖4-1.75 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 175
圖4-1.76 以透明度指標說明霧社水庫優養化程度……….…………………………... 177
圖4-1.77 以葉綠素a指標說明霧社水庫優養化程度……….………………………… 178
圖4-1.78 以總磷指標說明霧社水庫優養化程度……….………..……………………. 178
圖4-1.79 以卡爾森指標說明霧社水庫優養化程度……….……..……………………. 179
圖4-1.80 以森廣式指標說明霧社水庫優養化程度……….……..……………………. 179
圖4-1.81 以北卡指標說明霧社水庫優養化程度……….………..……………………. 180
圖4-1.82 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 180
圖4-1.83 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 181
圖4-1.84 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..…………………….. 181
圖4-1.85 曾文水庫位置示意圖……….…………………………..……………………. 182
圖4-1.86 曾文水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 188
圖4-1.87 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..…………………. 190
圖4-1.88 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….………..……………………. 190
圖4-1.89 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 190
圖4-1.90 以透明度指標說明曾文水庫優養化程度……….……..……………………. 193
圖4-1.91 以葉綠素a指標說明曾文水庫優養化程度……….…..……………………. 194
圖4-1.92 以總磷指標說明曾文水庫優養化程度……….………..……………………. 194
圖4-1.93 以卡爾森指標說明曾文水庫優養化程度……….…………………………... 195
圖4-1.94 以森廣式指標說明曾文水庫優養化程度……….…………………………... 195
圖4-1.95 以北卡水體指標說明曾文水庫優養化程度……….…..……………………. 196
圖4-1.96 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 196
圖4-1.97 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 197
圖4-1.98 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..…………………….. 197
圖4-1.99 南化水庫位置示意圖……….…………………………..……………………. 198
圖4-1.100 南化水庫水質採樣位置示意圖……….………………..……………………. 203
圖4-1.101 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..………………….. 205
圖4-1.102 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….……….…………………….. 205
圖4-1.103 北卡水體指標優養程度分佈示意圖……….…………..……………………. 205
圖4-1.104 以透明度指標說明南化水庫優養化程度……….…………………………... 208
圖4-1.105 以葉綠素a指標說明南化水庫優養化程度……….………………………… 209
圖4-1.106 以總磷指標說明南化水庫優養化程度……….………..……………………. 209
圖4-1.107 以卡爾森指標說明南化水庫優養化程度……….……..……………………. 210
圖4-1.108 以森廣式指標說明南化水庫優養化程度……………..…………………….. 210
圖4-1.109 以北卡指標說明南化水庫優養化程度……….………..……………………. 211
圖4-1.110 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 211
圖4-1.111 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 212
圖4-1.112 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..…………………….. 212
圖4-1.113 澄清湖水庫水質採樣位置示意圖……….……………..……………………. 217
圖4-1.114 SD、TP、Chl-a優養程度分佈示意圖……….…………..………………….. 219
圖4-1.115 卡爾森與森廣式優養程度分佈示意圖……….……………………………... 219
圖4-1.116 北卡水體指標優養程度分佈示意圖….…….…………..…………………… 219
圖4-1.117 以透明度指標說明澄清湖水庫優養化程度……….………………………... 222
圖4-1.118 以葉綠素a指標說明澄清湖水庫優養化程度……….….………………….. 223
圖4-1.119 以總磷指標說明澄清湖水庫優養化程度……….…………………………... 223
圖4-1.120 以卡爾森指標說明澄清湖水庫優養化程度……….………………………... 224
圖4-1.121 以森廣式指標說明澄清湖水庫優養化程度……….………………………... 224
圖4-1.122 以北卡指標說明澄清湖水庫優養化程度……….……..……………………. 225
圖4-1.123 卡爾森指標與透明度之關係圖……….………………..……………………. 225
圖4-1.124 卡爾森指標與總磷之關係圖……….…………………..……………………. 226
圖4-1.125 卡爾森指標與葉綠素a之關係圖……….……………..……………………. 226
圖4-2.1 水樣溫度分布圖……….……………..………………………………………. 234
圖4-2.2 水樣pH分布圖……….……………..……………………………………….. 234
圖4-2.3 水樣透明度分布圖……….……………..……………………………………. 235
圖4-2.4 水樣導電度分布圖……….……………..……………………………………. 235
圖4-2.5 水樣葉綠素a分布圖………………………………………………………… 236
圖4-2.6 水樣氨氮分布圖……………………………………………………………… 236
圖4-2.7 水樣凱氏氮分布圖…………………………………………………………… 237
圖4-2.8 水樣硝酸鹽氮分布圖………………………………………………………… 237
圖4-2.9 水樣亞硝酸鹽氮分布圖……………………………………………………… 238
圖4-2.10 水樣總磷分布圖……………………………………………………………… 238
圖4-2.11 寶山水庫水質以透明度指標表示優養化程度示意圖……………………… 240
圖4-2.12 寶山水庫以透明度指標表示各月份優養程度分布示意圖………………… 241
圖4-2.13 寶山水庫以透明度指標表示9304-9311優養程度分布示意圖……………. 241
圖4-2.14 寶山水庫水質以葉綠素a指標表示優養化程度示意圖…………………… 243
圖4-2.15 寶山水庫以葉綠素a指標表示各月份優養程度分布示意圖……………… 244
圖4-2.16 寶山水庫以葉綠素a指標表示9304-9311之優養程度分布示意圖………. 244
圖4-2.17 寶山水庫水質以總磷指標表示優養化程度示意圖………………………… 246
圖4-2.18 寶山水庫以總磷指標表示各月份優養程度分布示意圖…………………… 247
圖4-2.19 寶山水庫以總磷指標表示9304-9311之優養程度分布示意圖……………. 247
圖4-2.20 寶山水庫水質以卡爾森指標表示優養化程度示意圖……………………… 250
圖4-2.21 寶山水庫以卡爾森指標表示各月份優養程度分布示意圖………………… 251
圖4-2.22 寶山水庫以卡爾森指標表示9304-9311之優養程度分布示意圖…………. 251
圖4-3.1 九座水庫主成分分析結果示意圖…………………………………………… 259
圖4-3.2 九座水庫陡坡測試分析圖…………………………………………………… 259
圖4-3.3 主成分分析結果示意圖……………………………………………………… 261
圖4-3.4 陡坡測試分析圖……………………………………………………………… 261
圖4-3.5 轉軸後之因子負荷示意圖…………………………………………………… 263
圖4-3.6 轉軸後之因子負荷示意圖…………………………………………………… 265
圖4-4.1 翡翠水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 270
圖4-4.2 石門水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 270
圖4-4.3 寶山水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 270
圖4-4.4 德基水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 271
圖4-4.5 日月潭水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖…………………………… 271
圖4-4.6 霧社水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 271
圖4-4.7 南化水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 272
圖4-4.8 曾文水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖……………………………… 272
圖4-4.9 澄清湖水庫水質以NEI表示優養化程度示意圖…………………………… 272
圖4-4.10 翡翠水庫NEI與CTSI比較圖………………………….……………………. 273
圖4-4.11 石門水庫NEI與CTSI比較圖……………………………………………….. 273
圖4-4.12 寶山水庫NEI與CTSI比較圖……………………………………………….. 273
圖4-4.13 德基水庫NEI與CTSI比較圖……………………………………………….. 274
圖4-4.14 日月潭水庫NEI與CTSI比較圖……………………………………………. 274
圖4-4.15 霧社水庫NEI與CTSI比較圖………………………………………………. 274
圖4-4.16 南化水庫NEI與CTSI比較圖………………………………………………. 275
圖4-4.17 曾文水庫NEI與CTSI比較圖………………………………………………. 275
圖4-4.18 澄清湖水庫NEI與CTSI比較圖……………………………………………. 275
圖4-4.19 翡翠水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 276
圖4-4.20 石門水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 276
圖4-4.21 寶山水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖……………………………….. 276
圖4-4.22 德基水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 277
圖4-4.23 日月潭水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖……………………………. 277
圖4-4.24 霧社水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 277
圖4-4.25 南化水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 278
圖4-4.26 曾文水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖………………………………. 278
圖4-4.27 澄清湖水庫水質NEI與CTSI之相關性示意圖……………………………. 278
圖4-4.28 寶山水庫水質以HEI表示優養化程度示意圖……………………………… 280
圖4-4.29 寶山水庫HEI與CTSI比較圖………………………………………..……… 280
圖4-4.30 寶山水庫水質HEI與CTSI之相關性示意圖…………………..…………… 280
表目錄
表2-1
藻類色素的顏色…………………………………………………………... 9
表2-2 引起紅潮之藻類…………………………………………………………... 9
表2-3 產生臭味之藻類…………………………………………………………... 10
表2-4 單一優養指標判定標準………….…………………………….…………. 15
表2-5 自然的與人為的優養化成因之比較………………..……………………. 16
表2-6 優養湖泊之定性判別標準………………………………………………... 17
表2-7 以總磷為基準之營養分級標準…………………………………………... 20
表2-8 以葉綠素a為基準之營養分級標準……………………………………… 21
表2-9 固氮作用之微生物一覽表………………………………………………... 22
表2-10 以透明度為基準之營養分級標準………………………………………... 22
表2-11 腐水度指標分級表………………………………………………………... 25
表2-12 各種歧異值之計算方法…………………………………….…………….. 26
表2-13 Shannon Index優養分級表..………………………………..…………….. 26
表2-14 品質分數優養分級表………………………..……………………………. 26
表2-15 SQ、AQ與DQ優養化範圍一覽表……………………………………… 27
表2-16 OECD單一參數判定優養化之標準……………………………………… 28
表2-17 Carlson單一參數判定優養化之標準…………….……………………… 29
表2-18 美國環境保護署單一參數判定優養化之標準…………………………... 29
表2-19 湖泊調查主要指標和內容………………………………………………... 38
表2-20 世界各地湖泊之總磷和葉綠素a相關性研究一覽表…………………… 47
表2-21 湖泊的葉綠素a、透明度與磷濃度的相關性研究一覽表………………. 49
表2-22 表層水中總磷濃度與深水層的溶解氧飽和度…………………………... 50
表3-1 優養化指標………………………………………………………………... 72
表3-2 環境因子分析方法一覽表…………..……………………………………. 75
表3-3 總磷試驗所需藥品與儀器設備…………………………………………... 76
表3-4 葉綠素a試驗所需藥品與儀器設備……………………………………… 78
表3-5 亞硝酸鹽試驗所需藥品與儀器設備……………………………………... 82
表3-6 懸浮固體試驗所需藥品與儀器設備……………………………………... 83
表4-1.1 翡翠水庫基本資料………………………………………………………... 91
表4-1.2 翡翠水庫水質分析數據表………………………………………………... 93
表4-1.3 翡翠水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 97
表4-1.4 翡翠水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 99
表4-1.5 石門水庫基本資料………………………………………………………... 107
表4-1.6 石門水庫水質分析數據表………………………………………………... 109
表4-1.7 石門水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 113
表4-1.8 石門水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 115
表4-1.9 寶山水庫基本資料………………………………………………………... 123
表4-1.10 寶山水庫水質分析數據表………………………………………………... 125
表4-1.11 寶山水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 129
表4-1.12 寶山水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 131
表4-1.13 德基水庫基本資料………………………………………………………... 139
表4-1.14 德基水庫水質分析數據表………………………………………………... 141
表4-1.15 德基水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 144
表4-1.16 德基水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 146
表4-1.17 日月潭水庫基本資料……………………………………………………... 153
表4-1.18 日月潭水庫水質分析數據表……………………………………………... 155
表4-1.19 日月潭水庫91~93年水質監測資料敘述統計表………………………… 160
表4-1.20 日月潭水庫91~93年優養化程度………………………………………… 162
表4-1.21 霧社水庫基本資料………………………………………………………... 169
表4-1.22 霧社水庫水質分析數據表………………………………………………... 171
表4-1.23 霧社水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 174
表4-1.24 霧社水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 176
表4-1.25 曾文水庫基本資料………………………………………………………... 183
表4-1.26 曾文水庫水質分析數據表………………………………………………... 185
表4-1.27 曾文水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 189
表4-1.28 曾文水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 191
表4-1.29 南化水庫基本資料………………………………………………………... 199
表4-1.30 南化水庫水質分析數據表………………………………………………... 201
表4-1.31 南化水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………… 204
表4-1.32 南化水庫91~93年優養化程度…………………………………………… 206
表4-1.33 澄清湖水庫基本資料……………………………………………………... 213
表4-1.34 澄清湖水庫水質分析數據表……………………………………………... 215
表4-1.35 澄清湖水庫91~93年水質監測資料敘述統計表………………………… 218
表4-1.36 澄清湖水庫91~93年優養化程度………………………………………… 220
表4-2.1 寶山水庫第一採樣點水質分析數據……………………………………... 227
表4-2.2 寶山水庫第二採樣點水質分析數據……………………………………... 228
表4-2.3 寶山水庫第三採樣點水質分析數據……………………………………... 229
表4-2.4 寶山水庫第四採樣點水質分析數據……………………………………... 230
表4-2.5 寶山水庫第五採樣點水質分析數據……………………………………... 231
表4-2.6 寶山水庫水質樣本基本統計資料………………………………………... 231
表4-2.7 以透明度指標表示優養化程度…………………………………………... 240
表4-2.8 以葉綠素a指標表示優養化程度………………………………………... 242
表4-2.9 以總磷指標表示優養化程度……………………………………………... 245
表4-2.10 以卡爾森指標表示寶山水庫優養化程度………………………………... 249
表4-3.1 九座水庫91~93年水質監測資料敘述統計表…………………………... 253
表4-3.2 寶山水庫93年水質監測資料敘述統計表……………………………..... 253
表4-3.3 九座水庫水質變項間之相關係數表………………………………........... 255
表4-3.4 寶山水庫水質變項間之相關係數表………………………………........... 256
表4-3.5 九座水庫主成分分析摘要表………………………………....................... 258
表4-3.6 寶山水庫成分分析摘要表………………………………........................... 260
表4-3.7 轉軸後因子負荷矩陣………………………………................................... 263
表4-3.8 轉軸後因子負荷矩陣(寶山水庫)..…………………................................... 265
表4-3.9 共同因子1之迴歸方程式係數及其檢定………………………………... 266
表4-3.10 共同因子2之迴歸方程式係數及其檢定………………………………... 266
表4-3.11 共同因子3之迴歸方程式係數及其檢定………………………………... 266
表4-3.12 共同因子4之迴歸方程式係數及其檢定………………………………... 267
表4-3.13 共同因子1之迴歸方程式係數及其檢定(寶山水庫)…………………..... 268
表4-3.14 共同因子2之迴歸方程式係數及其檢定(寶山水庫)……..……………... 268
表4-4.1 翡翠水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較… 281
表4-4.2 石門水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 283
表4-4.3 寶山水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 285
表4-4.4 德基水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 286
表4-4.5 日月潭水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較….. 287
表4-4.6 霧社水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 289
表4-4.7 南化水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 290
表4-4.8 曾文水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較... 291
表4-4.9 澄清湖水庫卡爾森、森廣式、北卡水體、NEI與HEI優養化指標之比較...... 292
表4-4.10 寶山水庫卡爾森、森廣式、北卡水體與HEI優養化指標之比較……... 293
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指導教授 李俊福(Jiunn-Fwu Lee) 審核日期 2005-7-21
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