西齊弗的天理自然能學會部落格

(一)、水污染定義



水是人類生活上不可缺乏之物質、人體組織中水份佔人體重量的百分之六十到七十，其他動物或植物其體內的水份也佔百分之五以上，可見水是維持生命不可缺少的物質，除此之外，水也是國家經濟發展的必要條件，不論是商業活動、工業發展、農業運作、水力開發及水產養殖，皆需水的配合。近年來台灣經濟發展迅速、人口增加、工業發展及都市擴張，人們在高度開發運用天然資源時，因未能做適當的處理，導致整個生態系的不平衡，進而湖泊優養現象，河川濁黑及枯竭等陸續發生，使生活環境失去調和現象，水污 染問題日漸嚴重。一般所稱的水污染，主要是指由於人為因素直接或間接的將污染物質介入於水體後，變更其物理、化學或生物特性的改變，以致影響水的正常用途或危害國民健康及生活環境。此處所指之水的正常用途依照水污染防治法施行細則可分為七大類：

1.公共給水、如家庭、商業及機關用水等。

2.農業用水、如灌溉用水、牲畜用水等。

3.水力用水、如水力發電等。

4.工業用水、如冷卻用水、鍋爐用水及製造用水等。

5.水產用水、如漁業養殖貝類，其他水產等。

6.水運用水、如航運(台灣河川無此用途)

7.其他、如野生保護、遊樂(親光、垂釣、划船、游泳、露營)廢水排除 及環境保育。 至於物理、化學或生物特性可由水污染指標來判斯是否改變。

(二)、水污染來源



水污染來源包括天然的污染源及人為的污染源。天然的污染源一般指市鎮暴雨逕流等，人為的污染源則來自人們各種活動及開發所產生者，包括市鎮污水、工業廢水、畜牧廢水、農業污染、礦場廢水及垃圾滲出水等。台灣地區污染源現況見。各種污染源分別敘述如下：

1.市鎮暴雨逕流：暴雨初下時、雨水逕流沖刷屋頂、地面街道、山坡地及溝渠，將污泥及有枝物帶入水體中形成污染。

2.市鎮污水：包括家庭污水、商業、機關團體、學校及廢水量水大於3O CMD(m^3/day) 之事業廢水等。市鎮污水含有固體、糞便、油脂、廚餘等，內含有大量的病菌及有機物最易影響環境衛生。家庭用的清潔劑、殺蟲劑及除草劑亦是市鎮污水之重要來源，且其毒性較強。

3.畜牧廢水： 畜牧廢水的污染為國內主要水污染源之一，其主要之來源為養豬場，每頭豬平均每日排放50公升的廢水及100克BOD(五天生化需氧量)，相當於3—5個人所排放的糞尿量。且目前國內約有壹仟萬頭豬，如此龐大的數量，若未經處理即排於溝渠，不僅影響環境衛生，而且導致河川、溝渠濁黑發生臭味，若在集水區上游更會形成水庫及湖泊的優養化，導致飲用水污染，增加自來水廠的處理費用。

4.工業廢水：工業廢水中的污染物可能來自原料、副料成品、中間產品、副產品或其他使用於工業製造之物料或能量，因此可造成水質污染的來源包括生產過程中需要的大量用水如冷卻水、製造用水（超純水）、鍋爐用水、產品用水，及清潔 用水等所產　生的廢水及廠內一般污水。工業廢水為目前台灣地區主要水污染來源之一，每種工業所排放廢水的強度及污染物種類，隨工業類　別製造方法及用水習慣而有不同，對國內水體已造成不同程度的污染。

5.農業污染： 近年來台灣農業普遍使用化學肥料，這些加進土壤之化學肥料如氮肥、磷肥等，若未完全為植物吸收而流失至排水中，導致河川養分太多形成優養化，污染河川。農業常用的殺蟲劑及除草劑亦呈污染源之一，農藥的直接使用或經由使用過的地區地表水的浸透或流動，而使地面或地下的水源受到農藥的污染。部分農藥對魚類或其他水生生物具有毒性。

6.礦業污染： 採礦時，為分離礦物，在選礦時均用水沖洗，此種沖洗水含有大量之泥砂，有時含有溶解性有毒物質，如：銅、鐵、鋅、鉛等，形成重金屬的污染。礦物中之硫化物經微生物分解成硫酸，因此洗礦廢水之酸性很強，具有腐蝕性，若這些廢水排入河川或湖泊等水體，會導致污染破壞生態平衡增加水源使用的困擾。

7.垃圾滲出水: 垃圾掩埋場之滲出水，其水質因垃圾種類，掩埋規模、掩埋方式及掩埋階段而異。垃圾掩埋初期，污染物濃度較高，以後隨掩埋時間而降低。垃圾掩埋 場滲出水含有很高濃度的有機物，且濁度及色度很高，因此亦為水污染源之一。

8.其他： 森林之採伐、耕作、土木工程等人為因素會增加水體中之浮游物或溶解物 。水泥工廠、化學工廠、鋼鐵廠及煤氣廠等　排除之氣體及灰塵因降雨之洗淨作用排入河川等，均可造成水污染問題。 上述污染源中以市鎮污水、工業廢水及農業污染最　為重要。工業廢水中尤 以紙漿、染整、製革、店勿及食品業廢　水之污染最為嚴重。

(三)、各種水污染指標之意義及影響

　　指示水污染程度之水質指標，依性質大致可分為物理性、化學性及生物性三類指標，分別釋述如下：

1.物理性的水污染指標之意義及影響

(1) 水溫： 表示水的冷熱程度，常用°C表示。水溫可影響水的密度、粘度、蒸氣 壓、表面張力等。物理特性在化學方面可影響水中的溶解度、化學反應 速率及氣體交換率，在生物方面可影響生物的活動及生化反應速率。熱污染為水溫受廢水影響所形成的。

(2) 外觀： 可憑視覺、嗅覺等感官的直覺反應來判斷，包括色度、濁度、臭味、沈澱物等。

(3)臭味： 臭味可能來自有機物及無機物質、污水及工業廢水的排放，自然界約有機物經厭氣分解，皆可產生臭味，可由舌頭感覺出或鼻子之嗅覺聞出， 發出臭味的物質大部分為揮發性物質。

(4) 色度： 分頁色度及視色度，前者是除去水中懸浮固體測得的色度，後者是水樣 直接測得的色度。自然水多呈淡黃色，一般採用鉑氯酸鉀及氯化亞鈷溶 液為標準。色度雖對某些特殊工業，如造紙、染整、食品等會著色於成 品而影響其品質，但在衛生上的問題較小，僅於美觀土、視覺上的不適。

(5) 濁度： 濁度表示水對光的反射及吸收性質。在供水方面、濁度量測的結果，具有特殊的重要性，對於水生植物的光合作用魚類的生長及繁殖亦有影響。

2.化學性的污染指標意義及影響

(l)pH值：pH值為氫之電位的縮寫為水中氫離子濃度倒數的對數值故pH值大於7為鹼性，小於7為酸性，一般以pH測定計測定或以太酚、甲基橙等指示劑判定。pH值影響生物的生長、物質的沈澱與溶解、 水及廢水的處理等。

(2) 酸度：表示水中和鹼的能力。水中酸度的形態及大小，可推知水質 的好壞，廢水處理加藥的多少，並影響水體的自淨作用。

(3)鹼度：鹼度可指示廢水處理的加藥量，水的腐蝕性、生物處理操作 的效果等。

(4)氯鹽：指水中的氯離子[Cl-]，具有腐蝕性，高濃度時對農作物有妨礙。若水中氯鹽升高，可能因海水入侵污染或工業廢水的排入。

(5)固體：廢水經103-105度C蒸乾後的殘餘物，稱為總固體物(TS)，可再分為懸浮固體物(SS)與溶解固體物(DS)。水樣過濾後的濾液蒸乾 所得的重量為溶解固體物。懸浮固體可影響水體的外觀。有機性固 體如水生物及有機物耗用水中溶氧降低水體溶氧量。無機性顆粒會發生沈積作用。

(6)化學需氧量(COD)： 化學需氧量代表水中可破強氧化劑氧化的有機物量。測定時取定量的廢水，以重鉻酸鉀在酸性下氧化有機物產生CO2及H2O，再計算氧化消耗的氧量。 COD的測定，廣泛用於工業廢水及家庭污水之有機物含量分析。

(7)生化需氧量(BOD)： BOD之定義為細菌在好氧情況下使分解的有機物安定化所需的氧量。在好氧情況下，家庭與工業廢棄物排入水溝中所造成污染的程度，可用BOD試驗根據其需氧量來決定。一般所稱的BOD為五天2O度情況下試驗所得的結果。若包括完全氧化成CO2及H2O所需的氧為最終生化需氧量(UOD)。BOD是測定生物性 可氧化有機物的唯一方法，並可用於控制河川污染的主要基準。

(8)溶氧(DO)：水中的溶氧可能來自空氣中或人為曝氣，植物光合作用產生，其溶解度受溫度的影響很大，自O度C的14.6mg/l到35度C時 的7mg/l。氧的低溶解度為自然水淨化能力受到限制的主因。溶氧的測定可用來控制河流污染程度，以維持魚類或其他水中生物的繁殖與生長的最適情況。

(9)氮：氨氮是生物活動及含氮有機物分解的產物：可指示污染。氮在污水中的主要狀態有氨氮(NH3-N)，亞硝酸氮(NO2-N)，硝酸氮 (NO3-N)，有機氮等，其中氨氮及有機氮的和稱為純凱氏氮。通常可藉氮的測定，以控制生物處理淨化的程度。

(10)磷：污水中的磷一般以正磷酸監及聚磷酸鹽存在。若水中濃度高，表示可能受工礦廢水、家庭污水、清潔劑、肥料等污染。湖泊、水庫的藻類滋生，亦受到磷的影響。

(11)硫化合物：硫酸鹽為原水中最主要的一種陰離子，在厭氧狀態下，硫酸鹽常被微生物還原為硫化氫氣體，更進一步和氧反應成硫酸腐蝕下水道管渠。

(12)重金屬：最常見之有害重金屬包括鎳、錳、鉛、鉻、鎘、鋅、銅、鐵 、汞等。若含量太高，對生物有急性或慢性的毒性，產生味道及影響水體外觀，並且減少河川的自淨作用。

(13)放射性物貿：可立即分裂產生放射線物質，如α、β、γ射線等以達穩定的物質稱為放射性物質。水中生物可累積微量的放射物質，若食用之將導致癌症及遺傳上的突變，其放射性強度單位為居里(Curie) 或倫琴(Roentgen)。輻射線與生物體或水作用，會產生許多游堆的粒子是極具反應性，因此會繼續與蛋白質反應，降低的活性，阻止細胞分裂、破壞細胞膜或破壞細胞的功能。

(14)清潔劑：清潔劑的主要成份為一種陰離子界面活性劑，其產生的泡沫 及磷會影響淨水作用及產生優養化現象。

(五)、水污染之危害

乾淨之水源可供日常生活之自來水源，灌溉水，養殖用水，工業用水及休憩用水等，如果水質受到污染，必會影響到其正常用途，而造成危害，可分成下列數點說明之：

1.公共衛生病患者之排泄物常含有大量病菌，若流入水體，此種病菌常經由給水，水產物等傳染給健康者。如十九世紀中葉歐洲霍亂，傷寒病之大流行，即由此產生。雖然目前自來水經淨化消毒能除去霍亂、傷寒、痢疾‥‥等，但若污染來源未減少，以及水處理不徹底，還是不能完全地阻止疾病的蔓延。工業廢水中常含有有毒物質，若廢水未經處理過，便直接排入水體會造成嚴重的危害，將使水中生物不適應而死亡或變異，尤其當該河川之下游處，被用為公共給水水源或為娛樂用途或魚場時，這些有毒物質包括強酸、強鹼、類、氰化物及鉻、銅、汞等重金屬及放射性物質等。

2.水中生物之影響 魚類或其他水生物，均需有適當的溶氧才能生存，故水體遭受污染後，往往會影響水中生物之生存，嚴重污染者，會造成水中生物的死亡。故河川中常因家庭污水，及有機性工業廢水之排入而消耗河川中之溶氧，造成魚類遷徙，甚至死亡。魚類在水中適合生存的pH值約為6.5-8.4之間，若pH值太高或太低均能妨害魚類的生長，故遭受酸鹼性廢水排入之水體，將影響其生存。此外廢水中的有毒物質，如電鍍工廠之氰化物及重金屬，塑膠工廠之氰化物以及煤氣工廠之類化合物及懸浮固體物等，均會致使魚類及水生物窒息。例如民國七十五年四月間，所發生的二仁溪河口綠牡蠣事件為最具代表性。

3.農業用水的污染： 由於引用污染水源來灌溉，或是污染物的直接侵入農田，以致農作物受損害，其嚴重的程度不一。大致而言，可能造成的損害主要為農作物的枯萎或減產，土質變劣而導致農地廢耕，毒物累積，農作物之品質低劣，及水利設施耗損，並增加維護管理費用等。根據台灣省水利局的調查統計顯示，全省十五個農田水利會，最近十二年以來，對於水質污染所造成的農作物損害，有日漸嚴重之勢。另外受工廠排放廢水污染，而使得農地受重金屬如鎘(Cd)、鉛(Pb)等之污染，以致於廢耕者，例如觀音鄉的高銀化工廠之污染面積達十七公頃；而蘆竹鄉的基力化工廠污染面積達36公頃，此為截至目前所發現受影響最大之土地污染損失。

4.自來水之影響: 水污染對於各用水的影響中，最被關切約為影響自來水源水質。根據台灣省自來水公司與台北自來水事業處統計年報上所載資料顆示，台海地區共有324個淨水廠，而在民國79年的一項問卷調查結果顯示，有效問卷的276個淨水場，其中有60個淨水場，佔21.7%，其原水水源遭受污染，可見目前淨水場水源污染的嚴重性。這些遭受污染的水源主要來工業廢水、都市污水、養豬廢水等廢水的排放所造成，污染後的水源。輕者增加淨水場的操作成本，嚴重時水廠被放棄，取水設施之放棄或改變，以及使水質變劣等案例不少。諸如南港水廠因基隆河水遭受嚴重污染而放棄，新營水廠因急水溪嚴重污染，現已放棄原水源，台北公館取水口因受水污染，被迫移至青潭堰，雲林北港水廠因工廠廢水污染改抽地下水。

5.經濟上的其他損失： 鋼造物如船隻及河中或河岸之構造物，若遭受酸性廢水之侵蝕，將造成財產上的損失；若此種經酸性污水所污染之水源，若再被用作為冷卻水、自來水、或工業用水源，將會加速腐蝕水管、抽水機及其他設備，損失甚鉅。溫度高的廢水若排入河川中，將使河水溫度升高，一些需利用河水作冷卻水之工廠，則必得自行鑿深井或者尋找其他水源，而使得操作成本增加。另外污染之水紐常會造成鄰近地區不動產的貶值，以及降低娛樂價值。例如台北市的淡水河，近來由於嚴重的污染，使得水質已惡劣至無人願意在河中划船遊樂。

(六)、廢污水之處理

由於工業發達，國民生活品質提高，廢污水產量提高，為維護國民健康及環境品質衛生，廢污水處理是必須。所謂廢水依照〝水污染防治法〞中定義為事業於製造、操作、自然資源開發過程中或作業環境所產生含有污染物之水。 而污水則指事業以外所產生含有污染物之水，廢污水的來源很多前面已有詳述，以下就家庭污水及工業廢水處理作進一步說明：

1.家庭污水之處理合法地區一般家庭採用沖洗式廁所，糞尿經沖洗後流入化糞池處理，惟化糞池構造簡陋，處理效果低，通常對於BOD5去除率不及50%，效果不佳。因此解決家庭污水的污染問題，惟有杜絕其排入水體興建衛生下水道系統，將污水收集到污水處理廠處理達到排放標準後再予以放流，使其不再污染水體，並徹底解決都市環境衛生問題。

(1)化糞池處理 化糞池處理為國人作前處理糞尿廢水的主要方法，化糞池主要由腐化 槽，過濾槽及立體式或平面式氧化槽組成，腐化槽主要之處理作用為 沈澱與厭氧作用，糞尿經沖水進入槽內，固體物質沈澱或浮升藉厭氧 細菌或好氧細菌予以分解，經過濾槽後之污水，經散水裝置流入氧化槽，由槽中好氧性微生物分解污水中的有機物。

(2)家庭污水處理 家庭污水的處理目前普遍使用之方法，依處理程度可 分初級處理、二級處理及三級處理。初級處理乃物理沈澱或浮除作用以去除或榨碎污水中較大的固體物，使污水中大部份可沈降物或懸浮固體去除，若配合化學加藥沈澱，則膠狀物質亦可去除。二級處理是污水經初級處理沈墊後的污水，再經活性污泥法曝氣池及最終沈澱池或其他好氧性生物處理及最終沈墊池處理後才予以放流的 。所謂的活性污泥法 (Activatedsludge process)為懸浮性生長之生 物處理法，經最初沈墊池處理後之污水引入曝氣槽內，與懸浮性好氧 性微生物群相接觸進行氧化分解有機物，之後再流經最終沈波池分離 污泥及處理水；分離之污泥一部分廢棄，另一部份迴流至曝氣槽內，以保持曝氣槽內一定的微生物量。三級處理又稱高級處理，污水可以直接用物理或化學處理，以獲得良好的處理水質或利用特別的生物處理設備，以去除一般未能去除之不純物。三級處理法一般有離子交換法，折點加濾法以去除氨氮、生物處理脫氮法，逆滲透法、活性碳吸附等。

2.工業廢水之處理 工業廢水之處理可分為物理法、化學法及生物法。物理處理利用機械設備、構造簡單為最廉價之處理法，一般處理方法有沈澱過濾、熱交換、蒸發乾燥及燃燒等。化學處理法即加藥於廢水中與污染成分產生化學反應、生成無害物質或膠羽而去除，例如加酸鹼劑以調整pH值、加氯、加臭氧處理、混凝沈澱、離子加換法等。生物處理法為污水及有機性工業廢水處理之常用方法，利甩微生物分解水中之有機物成為無污染性之簡單化合物。有效之廢水處理往往需要多種處理單元作適當之組合。

(七)、水污染防治策略

台灣地區近年來人口增加、工商業發展、產生大量的廢水污染，由於未能適時妥善處理，排放結果已超過承受水體的自淨能力，而引起自來水源、農業、漁業水源，遊憩用水，造成損害，以致發生水污染問題，而影響水資源之運用，且已威脅到國民之健康及財產。隨著國民生活水準提高，政府已一再嚴格要求產業界做好防治污染工作， 並推動如何防止新工業污染源產生，並協助既有的工業界加速改善，使之符合國家標準。為適時提供技術輔導，及培訓人才，以落實整體污染防治工作，政府已擬定一些重要措施及防治策略，其有關內容如下：

1.政策上採取選擇性工業 的發展，來抑止高污染性工業的成長，獎勵工業發展計畫時，即予兼顧環境保護，以無污染性或低污染性工業為主要獎勵對象，新設嚴重污染性工業且污染難以妥善控制者則採取禁止或限制設立，並逐漸淘汰現存嚴重污染性，而無法負擔污染防治成本的工業。例如：禁止水銀電槽鹼氯工廠新設及擴建，禁止五氯酚(PCP)農藥工廠新設及擴建，既設工廠同時停止生產。規定鈦白粉(Tio2)之製造必須採用低廢料，低污染之氯化法代替傳統之高污染硫酸法。

2.污染處理方面，鼓勵採取提高資源有效利用及副產物回收方式，以減少廢污物之排放落實「工業減廢」策略。 許多污染行為，本身即為生產過程中各種有價資源之流失損耗，易造成「外部不經濟」的公害問題，和增加生產成本的「內部不經濟行為」。近年來之防治多從工廠內部之「廠內改善」做起，包括協助輔導工廠改良製造方法，程序及改進生產管理，提高效率以減少污染物排放。例如輔導金屬表面處理業以「密閉式噴砂」代替傳統高污染性之「酸洗作業」，輔導廢五金業採用「CuCl腐蝕劑」代替高污染之「酸洗作業」及輔導造紙工廠等。另外輔導鹼氯工廠以非水銀之「離子薄膜電槽」代替「水銀電槽」根本解決水銀污染的問題。

3.污染防治上採取強制事先完成妥善規劃之要求 本著「預防勝於治療」之原理，因此對於新設或擴建之污染性工業，採取事先審查與預防措施。例如：

(1)規定工業於申請設立時應該檢附污染防治計畫書，並於核准其設立許可持將污染防治計劃書，轉送環保機關。於核發工廠登記或變更登記時有關單位應先邀請業者儘可能與環保計劃結合，以期發揮更有效之預防措施，經會同環保主管機關擬訂完成「新設工廠污染的防治審核作業要點 」。

(2)工業區外，具有嚴重污染性的工業，限制再增加鄰近土地擴廠，並暫停核發毗連工業之用地證明書。誘導污染性工業集中設在工業區，而且遠離民宅集中區。

(3)為了配合行政院核定「加強推動環境影響評估方案」，對「增闢污染性工業區域工廠」規定應先進行「環境影響評估」，並完成了重要工業之環境評估技術手冊。

4.研究開發污染防治新技術： 政府鼓勵國人進行污染防治技術及處理機械設備之開發，以提發國內自製能力及降低購買成本，並且藉著國內環保市場推動建立環境工程業，以及防污設備國產化。目前工研院在大發工業區已設立廢五金再生資源技術服務中心」積極地進行規劃事業廢棄物焚化爐之設置；另外工研院亦積極地協助業者開發低污染機車引擎系統及燃燒的技術，並且已進行研究製造柴油濾煙器等。

5.推動河川流域的綜合性規劃，加強公共建設，以保護水體水質，並發揮水資源之最佳利用：規劃河川現在及將來的最佳用途，並且予以有效地保護及監視。加速下水道的建設，以徹底改善污水問題。檢討各水體利用之合適性。對於部分地區因超抽地下水造成地盤沈陷及海水入滲，應即刻多嚴加管制。台灣地區河川整治最佳的河川為宜蘭縣冬山河。淡水河系污染整治計畫及美化遠景見。

6.積極推動污水下水道建設，有效控制家庭污水之排放台灣地區污水下道建設普及率偏低，以台北市現有的衛生下水道，僅接納台北市17%的廢水，比起開發國家大都會區90%以上的接管率落後甚多，因此政府應積極規劃污水下水道長期發展計畫，以解決都市污染及有關環境污染問題。

7.加強畜牧廢水的管制： 畜牧廢水尤其是養豬廢水為國內水污染主要污染來源之一，因此需勤查重罰加強取締，以收管制效果。同時嚴格審核新設立畜場之污染防治設施，以有效防治新污染源。

8.健全法令及標準： 現行之水污染防治法係為民國72年頒訂，隨著社會環境的變遷，實有必要作全面的修正。有關水污染防治法的修正草案已草擬完成，其中納入總量管制制度，廢水自行檢測及申報制度，污染者付費制度，污染源許可制度，專責人員簽證制度等預防性之措施，以期可健全的法令來作為執行的基礎。

9.落實廢水的管制措施 事業單位應設置污染防治專責單位及人員，建立簽證制度，並且推動事業單位建立自行申報制度，以確實地掌握好事業廢水之水質和水量。

10.優先控制有害物質，並分期依次削減污染物質，以達到水質保護目標：台灣地區總有機性污染物中，以工業廢水污染量佔54%，市鎮污水污染量佔25%，畜牧的廢水污染量佔21%，顯示工業廢水污染之嚴重，尤其有部分廢水 ，內含有害物質，應該優先加以管制和消除。適當劃定自來水水源保護區，並且嚴格管制，以便維護飲用水的安全。重點管制嚴重污染的事業，並加強保障農、漁業生產，維護國民生活環境的品質。

11.強化組織、人力、預算及執行體制，並加強水質保護的教育、宣導、訓練 及研究發展：強化縣市環保工作執行人力及工作品質，加強整體性環保教育，充實專業人員，以健全水質保護之工作。

資料來源：【教育部高中高職環境教育課外讀物叢書 7】