博碩士論文 92625008 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:13 、訪客IP:3.93.74.227
姓名 莊竣皓(Chun-Hao Chung)  查詢紙本館藏   畢業系所 水文與海洋科學研究所
論文名稱 淡水河流域鹼度、酸鹼值與主要離子 之時空變化
(Temporal and spatial variability of alkalinity,pH and major ions in the Danshuei River Watershed )
相關論文
★ 翡翠水庫之水文特性及水理水質之模式研究★ 翡翠水庫及其集水區之氫氧碳同位素 水文學研究
★ 以三維數值模式模擬淡水河河口及感潮段鹽度與懸浮沉積物★ 淡水河重金屬傳輸模式之發展
★ 水體中顆粒與沈積物之有機碳、氮及其穩定同位素研究:南海及翠峰湖★ 淡水河口水舌擺盪動力機制之研究
★ 翡翠水庫之沉降顆粒及沉積物中 多環芳香族碳氫化合物(PAHs)之研究★ 呂宋海峽內潮及其強化生地化通量之數值研究
★ 南海時間序列測站(SEATS)碳循環之探討:一維物理-生地化耦合模式之應用★ 淡水河口之顆粒性有機碳、氮同位素及溶解性無機氮同位素之研究
★ 利用SPOT衛星影像探討蘭陽溪口淡水舌之時空變化★ 潮汐作用對東海生地化循環及初級生產力之影響
★ 淡水河流域溶解性有機碳通量之研究★ 淡水河流域營養鹽濃度及溶氧之變化與一維數值模擬
★ 利用衛星遙測資料探討南海與蘭陽溪河口生地化特性之時空變化★ 河口與近海環境懸浮顆粒物質之探討:顆粒性有機物之來源及懸浮顆粒之重量法測定
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 淡水河流域地處台灣北部,其三大支流:大漢溪、新店溪及基隆河,不論在自然環境或人為環境上都有很大的差異。流域內的兩大水庫:石門水庫及翡翠水庫,分處於大漢溪及新店溪流域,是台灣北部地區供水主要來源,所以台灣北部地區居民用水的水質與淡水河流域之地球化學息息相關。水中的鹼度及主要離子的來源主要是岩石經由岩石之化學風化產生,再由地表及地下水傳送到河川中,所以研究區域性鹼度的變化可以了解當地化學風化對水質之影響。本研究也探討因生物作用及降雨造成的水質變化。水庫儲水之駐留期較長,因此其水質會受到生物作用之影響。此外,淡水河流域,冬夏雨水來源不同,冬季受到東北季風降雨之影響,而夏季則主要受到颱風所帶來雨水的補充,不同季節之雨水可能有不同之酸度,對水質之影響也不同。本研究主要的研究區域為翡翠水庫集水區、桃園大圳及淡水河三大支流:大漢溪、新店溪及基隆河,分別採集河水樣本,過濾後分析pH值、鹼度與主要離子。
本文分為三個部份,依序來探討影響鹼度的因素及其該區域中鹼度的變化。在翡翠水庫集水區的部份,主要是探討生物的作用對水質之影響,例如:光合作用使得鹼度增加、呼吸作用使得鹼度降低及微生物進行脫硝作用造成鹼度的產生,並討論水庫之分層現象及季節性變化對水質之影響。在桃園大圳部分,主要是探討不同雨水之酸度對於鹼度的影響。鹼度在季節性上的變化呈現夏天高冬天低,在夏季其變化範圍大約為1.0~1.5meq/L,冬季時候鹼度明顯降低,其原因主要是受到酸雨的影響,雨水中的酸度中和了鹼度,此外,也會受到光合作用影響。最後則是探討整個淡水河流域內鹼度與河水中主要離子濃度的關係,以瞭解地質上或者是土地利用的不同對於河水中鹼度及主要離子的影響。在各主要離子中,以鈣與鹼度相關係數最高,但複迴歸分析顯示鹼度與鈣、鎂、鈉等離子有形成極佳之關係。在各支流中,大漢溪與主要離子間關係較差,R2在0.85左右,其他兩支流之R2都高於0.90。另外,三大支流的高程有明顯的不同,其中以大漢溪高程最高,在上游處裸土所佔比例較多,使得大漢溪鹼度為三條支流中最高。而裸土及農業用地越多、森林越少化學風化速率越快,使其鹼度值會變高,反之,鹼度則變低。
摘要(英) The Danshuei River in northern Taiwan has three major tributaries: Dahan Hsi, Shindien Hsi and Keelung River. The three watersheds have considerable differences in the natural conditions as well as human activities. The two reservoirs located in the drainage basins of the Danhan Hsi and Shindien Hsi are major water supplies to the population in the northern Taiwan. Consequently, the geochemistry of the Danshuei River water is closely related to the water quality of the regional water supply. The source of the alkalinity and major ions in the river water is mainly from weathering of the rock formation in the watershed. The water drains through the surface and groundwater ducts to reach the river channel. Therefore, research on the river water alkalinity can help us understand how the weathering processes may affect the water quality. Besides geochemical processes, the effects of biological activities and precipitation on the water quality were also examined. The relatively long residence time of reservoir water makes the biological effects quite evident. Precipitation in different seasons are from different air masses, which may give waters of different acidities, which in turn may have different effects on water quality. This study comprises three parts dealing with the Feitsui Reservoir, the Taoyuan Irrigation Ditch from the Shimen Reservoir and the whole Danshuei River watershed, respectively. Water samples were collected and filtered for determination of pH, alkalinity, and concentrations of major ions.
The Feitsui Reservoir displays significant biological effects on its water quality. For instance, photosynthesis causes increase of alkalinity, so does denitrification, whereas respiration decreases alkalinity. Different processes occurred in different layers of the stratified water column in different seasons. In the second part, it is shown that the water in the Taoyuan Irrigation Ditch was influenced by acid rains. The alkalinity was high in summer and low in winter. The range was from 1.0 to 1.5 meq/L in summer and decreased significantly in winter because of the neutralizing capacipty of the acid rains. In addition, it was also affected by photosynthesis. The third part explores the relationship between alkalinity and major ions in the Dahan, Hsindien and Keelung rivers. The regression analysis demonstrated a high correlation between calcium ion and alkalinity, while multiple regression using all major ions produced much better correlation. Amonmg the tributaries, the correlation coefficient of Dahan river is the lowest; its R2 is only 0.85; the others are higher than 0.90. The variations of chemical properties of river waters could be related to differences in land-use proportion as well as the elevation of the watershed. The high alkalinity of river waters from the Dahan Stream could be related to the higher elevation and higher percentage of bare soil. The agricultural use of land and bare soil may enhance chemical weathering, which may in turn contribute to the higher alkalinity. On the other hand, the forests appear to produce the lowest alkalinity.
關鍵字(中) ★ 淡水河
★ 鹼度
★ 翡翠水庫
★ 桃園大圳
關鍵字(英) ★ Alkalinity
★ pH
論文目次 摘要 I
Abstract III
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究項目及目的 3
第二章 材料與分析方法 5
2.1 鹼度 5
2.1.1 採樣器材及步驟 5
2.1.2 實驗器材及試劑 6
2.1.2.1 實驗器材 6
2.1.2.2試劑的配製 6
2.1.3 實驗步驟(圖2-6) 7
2.1.4 鹼度計算 7
2.2 溶氧 9
2.2.1 採樣器材及步驟 10
2.2.1.1 採樣器材 10
2.2.1.2 採樣步驟 10
2.2.2 實驗器材及試劑 10
2.2.2.1 實驗器材 10
2.2.2.2 試劑的配製 10
2.2.3 實驗步驟(圖2-8) 11
2.2.4 濃度計算 12
2.3 懸浮顆粒的濃度 13
2.3.1 採樣器材及步驟 13
2.3.1.1 採樣器材 13
2.3.1.2 實驗步驟 13
2.3.2 TSM濃度計算 14
2.4 岩石(見附錄五) 14
第三章 翡翠水庫 16
3.1翡翠水庫簡介 16
3.2 樣品採集 17
3.2.1 採樣地點 17
3.2.2 採樣頻率 17
3.2.3 現場量測與實驗室分析項目 18
3.3 結果 18
3.3.1 雨量及溫度之變化 19
3.3.1.1 雨量 19
3.3.1.2 溫度 19
3.3.2 pH值、鹼度、TC及PCO2隨時間之變化 19
3.3.2.1 pH值之時間序列 20
3.3.2.2 鹼度之時間序列 20
3.3.2.3 TC及PCO2之時間序列 21
3.3.3 溫度、pH值、鹼度、TC及PCO2空間之變化 21
3.3.3.1 溫度之空間分佈 22
3.3.3.2 pH值之空間分佈 22
3.3.3.3 鹼度之空間分佈 23
3.3.3.4 TC及PCO2之空間分佈 23
3.4 討論 24
3.4.1 水庫中的化學反應 24
3.4.2 水庫積分量之變化 26
3.5 小結 27
第四章 石門水庫與桃園大圳 29
4.1 石門水庫及桃園大圳簡介 29
4.2 樣本採集 30
4.2.1 採樣地點 30
4.2.2 採樣頻率 31
4.2.3 現場量測與實驗室分析 32
4.3 結果 32
4.3.1 石門水庫 32
4.3.2 桃園大圳:上大國小站 33
4.3.2.1流量及溫度之變化 33
4.3.2.2 pH值及鹼度之時間序列 34
4.3.2.3 TC及PCO2之時間序列 35
4.3.3 TSM之時間序列 35
4.3.4 溶氧隨時間之變化 36
4.4 討論 36
4.4.1 鹼度 36
4.4.2 懸浮顆粒濃度 38
4.4.3 溶氧 38
4.5 小結 39
第五章 淡水河流域 41
5.1 淡水河系簡介 41
5.2 樣品採集 42
5.2.1 採樣地點 42
5.2.2 採樣頻率 43
5.2.3現場量測與實驗室分析項目 44
5.3 結果 44
5.3.1 溫度之分佈 45
5.3.2 pH之分佈 45
5.3.3 鹼度之分佈 45
5.3.4 PCO2及TC之分佈 46
5.3.5 懸浮顆粒的濃度 46
5.4 討論 46
5.4.1 鹼度與主要陽離子之關係 47
5.4.2 海水飛沫(Sea spray)之影響 49
5.4.3 土地利用之影響 51
5.5 小結 53
第六章 結論 55
中文參考資料 58
英文參考文獻 60
參考文獻 中文參考資料
方天熹,2001,溶解態鋁在淡水河河口及近岸海域之分佈。台灣海洋學刊,39,頁93-104。
水文水資源資料管理供應系統 http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/
白書禎、郭廷瑜、鐘仕偉、蘇宗德,1998,疊氮修正希巴辣光度側氧法及其在環境監測上的應用。
吳俊宗,2002,翡翠水庫藻類與水質關係之長期監測,台北翡翠水庫管理局。
吳先琪、陳怡靜、王上銘,2002,翡翠水庫底泥性質及對水質影響潛勢研究計畫(II),台北翡翠水庫管理局委託,台灣大學環境工程學研究所執行。
宋睿唐,2004,分散式降雨逕流模式之建立及暴雨時期硫量之模擬,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
余文利,2005,翡翠水庫集水區水文分析,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
桃園大圳-水尾工作站 http://www.m1.com.tw/
孫毓璋、彭竟凱,2001,大漢溪流域水體環境中重金屬及營養鹽分佈的探討。台灣海洋學刊,39,頁105-120。
淡水河流域網站 http://contest.ks.edu.tw/~river/file/danriver/Default.htm
黃蔚仁,2003,淡水河系中上游河水中氮物種之時空變化,國立台灣大學海洋研究所碩士論文。
章瑜蓓,2004,二維水質模式之參數校正分析,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
陳鎮東,1994,海洋化學,國立編譯館編印,頁229~233。
張勝騰,2003,淡水河河口水質與懸浮細泥之調查研究,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
彭炯博,2005,桃園大圳灌區降雨量之研究分析,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
經濟部水利署網站 http://www.wra.gov.tw/
經濟部水利署北區水http://www.wranb.gov.tw/wranb_spring/index1.asp
經濟部中央地質調查所 http://www.moeacgs.gov.tw/main.jsp
翡翠水庫運轉資料,2004-2005。
翡翠水庫管理局網站 http://www.feitsui.gov.tw/。
鄧亦程,2006,翡翠水庫之水文特性及水理水質之模式研究,國立中央大學水文科學研究所碩士論文。
謝蕙蓮,2001,由底棲群聚看淡水河河口生態品質。台灣海洋學刊,39,頁121-134。
英文參考文獻
APHA, 1975, Standard Methods For the Examination of Water and Wastewater 14th Ed., American Public Health Association.
Billett, M. F. and Cresser M. S., 1992, Predicting stream-water quality using catchment and soil chemical characteristics. Environmental Pollution, 77, pp.263-268.
Billett, M. F., Parker-Jervis, F., FitzPatrick, E. A. and Cresser, M. S., 1990, Forest soil chemical changes between 1949/50 and 1987. J. Soil Sci., 41, pp.45-133.
Cresser, M. S., Smart, R., Billett, M.F., Soulsby, C., Neal, C., Wade, A., Langan, S. & Edwards, A.C., 2000, Modelling water chemistry for a major Scottish river from catchment attributes. Journal of Applied Ecology, 37, pp.171-184.
Dijkstra, F., VanBremen, N., Jongmans, A. G., Davies, G. R., Likens, G., 2002, Biogeochemistry 62. 253.
Lasaga, A. C., Soler, J. M., Ganor, J., Burch, T. E. and Nagy, K. L., 1994, Chemical weathering rate laws and global geochemical cycles. Geochim. Comochim. Acta, 58, pp.2361-2386
Lewis and Wallace program CO2sys, 1998, version 01.05.
Li, Y. H., 1992: Seasalt and pollution inputs over the continental United States. Water, Air and Soil Pollution 64, 561-573.
Li, Y. H., Chen, C. T. A., Hung, J. J., 1997, Aquatic Chemistry of Lakes and Reservoirs in Taiwan. TAO, Vol. 8, No. 4, pp.405-426.
Liu, Z., Zhao, J., 1999, Environ. Geol. 39. 1053.
Markewitz, D., Davidson, E. A., Figueiredo, R. D.,Victoria R. L. and Krusche, A. V., 2001, Control of cation concentrations in stream waters by surface soil processes in an Amazonian watershed. Nature, 410, pp.802-805.
Meybeck, M., 1987a, How to establish and use world budgets of river material. In Physical and Chemical Weathering in Geochemical Cycles. eds. Lerman A. and Meybeck M. NATO ASI series, Kluwer Acad. Publ. pp.247-272.
Meybeck, M., 1987b, Global chemical weathering of surficial rocks estimated from river dissolved loads. Am. J. Sci. 287, pp.401-428.
Millot, R., Gaillardet, J., Dupre, B., Allegre, C. J., 2002, The global control of silicate weathering rates and the coupling with physical erosion: new insights from rivers of the Canadian Shield. Earth planet. Sci. Lett. 196. pp.83-98.
Morel, Francois, M. M. and Hering, J. G., 1983, Principles and Applications of Aquatic Chemistry, John Wiley and Sons, inc., New York.
Raymond, P. A. and Cole J. J., 2003, Increase in the Export of Alkalinity from North America’s Largest River. Science, 301, pp.88-91.
Rothman, D. H., 2001, Global biodiversity and the ancient carbon cycle. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 98. 4305-4310.
Ruddiman, W. F., 2001, Earth’s climate:past and future, Freeman, W. H. and company, New York, pp.157-210.
Stallard, R. F., and Edmond J. M., 1981:Geochemistry of the Amazon 1, Precipitation chemistry and the marine contribution to the dissolved load at the time of peak discharge. J. Geophys. Res. 86, 9844-9858.
White, A. F. and Blum, A. E., 1995, Effects of climate on chemical weathering in watersheds. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 59, NO. 9, pp.1729-1747.
White, A. F., Blum, A. E., Bullen, T. D., Vivit, D. V., Schulz, M. and Firzpatrick, J., 1999, The effect of temperature on experimental and natural chemical weathering rates of granitoid rocks. Geochim. Cosmochim. Acta 63. pp.3277-3291.
指導教授 劉康克(Kon-Kee Liu) 審核日期 2007-1-12
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明