第53届国立暨县（市）公私立高级中等学校第三区科学展览会作品说明书.pdfVIP

第53 屆國立暨縣（市）公私立高級中等學校第三區科學展覽會 作品說明書 科 別：生物科 組 別：高中組 作品名稱：水質澄清，不來「藻」碴 關 鍵 詞：優養化、電混凝、生質酒精 （最多3 個） 編 號： 製作說明： 1.說明書封面僅寫科別、組別、作品名稱及關鍵詞。 2.編號由主辦單位統一編列。 3.封面編排由參展作者自行設計。 摘要 當今世上的生活中充斥著許多污染，如:空氣污染、水污染、土壤污染 …等， 我們從生命中不可或缺的「水」出發，希望能從水源污染中最顯而易見的「優養 化」找出再利用的方法，將其中的藻類轉換成新的能源-生質酒精。 我們利用鋁片製成的電極所進行的電混凝法，可以完全去除水中的藻類，同 時可去除水中54.9 %的總有機碳(total organic carbon; TOC)污染物質。本研究進一 步將蒐集到的藻類，每3.6 g加入 10g的葡萄糖和2g的酵母菌，可得17%的酒精。由 於減少藻類培養的問題，亦可將原本被視為是優養化污染的藻類做最有效的利用。 透過此法，我們試圖發展一套可以回收污染、利用污染，再生成可用的生質能源， 以期達成地球資源永續發展的終極目標。 壹、 研究動機 因為學校設備老舊，請了外面的人來修理，所以學校停了一天的水。在這一 天裡，上完廁所不能沖水、洗手、沒有飲用水可喝，我這時才發現平時不起眼的” 水”在生活中扮演多麼重要的角色。在課堂上，上了水資源的相關知識，老師提 到目前水資源利用的問題時，”優養化”這詞引起了我們的興趣，在好奇心的驅 使下，去翻閱相關書籍資料，發現了優養化後的水不但會影響生態，對水資源利 用造成很大的困擾，尤其在優養化現象加劇時，其水體總是被認為是廢水而無法 再做任何利用，但其實不然，我們希望優養化的水體不再只是污染的代名詞，而 是能將其改頭換面，在水質改善之餘亦能做最有效的利用。 開始從不同角度、不同方法來著手，試著改變，最終帶給人們生活上的便利 性及經濟效益。 貳、 研究目的 一、評估水體優養化程度，以卡爾森指數 (Carlson trophic state index,CTSI)計算 二、評估以電混凝方法蒐集優養化藻類之可行性 三、評估電混凝對水質淨化的效率 (一) 、探討以鋁電極對水質淨化之影響 (二) 、探討以不同電壓對水質淨化的影響 四、評估利用所收集藻類製作生質能源(生質酒精)的潛勢 1 參、 研究設備及器材 電源供應器 電混凝反應槽 攪拌器 電極鋁板 裝有藻類正在發酵的瓶子 氮氣筒 2 分光光度計 顯微鏡 撈藻類的鐵湯匙 蒐集藻類的瓶子 肆、 研究方法 一 、優養化程度指標 (一) 、 葉綠素a 方法: 取 10 mL 乙醇，加入內含前項濾片之離心管中，置於60 ℃恆溫箱或水浴槽 中，在黑暗下萃取 30 分鐘，萃取期間須每 10 分鐘搖混一次，使萃取完全。 取出離心管，用冷水迅速冷卻至室溫後，置入離心機中，以 3000 –5000