脱氮作用於水田复育成地下水流式人工湿地之研究-水利技师公会.PDFVIP

學術天地   脫氮作用於水田復育成地下水流式人工濕地之研究 (1) (2) (3) (4) (5) 陳鈞華 、宋建明 、李煜基 、徐貴新 、甘俊二 (1)屏東科技大學土木工程系副教授、水利技師 (2)屏東科技大學土木所博士班 (3)屏東科技大學土木所碩士班 (4)東南科技大學環境管理系副教授兼研發處處長、水利技師 (5)七星農田水利研究發展基金會董事長、水利技師 摘 要 本研究解決台灣休耕水田問題，改善成人工濕地來淨化水質和增進地力。建構一 人工濕地生態經濟動態模型(Constructed wetland Ecological Economic Dynamic Modelling, CWEEDM) 。本研究提出一個模擬氮循環系統，其過程包括硝化、反硝化、 植物攝取吸收( ) 、分解、礦化及有機氮的累積。於人工濕地中轉化過程之動態模型， 其過程包括為於水田間設置截水牆截流水平滲漏之伏流水至一水田之池塘中 田中挖( 深水田底層，增高田埂至最大蓄水深度 250mm) ，用來稀釋生活污水後，以重力流排 入地下水平流式人工濕地，主要利用生物吸附(Biosorption)能力去除污染物。以最佳 管理作業 (Best Management Practices, BMPs)配置地下水平流式人工濕地 (Horizontal Subsurface Flow Constructed wetland, HSSFCW) 於水田區，處理秀姑巒溪附近住家排 放之生活廢水，藉由截流伏流水方式來蓄積水源於開放式池塘中，保持四季均有水源， 得以控制入流於 HSSFCW 之最佳水力負荷(cm/day) ，使得HSSFCW能持續有效率去 除污染物，且利用最佳化理論估算最佳配置蘆葦 (Phragmites australis (Cavan.) Trin. ex Steud.) 、空心菜、水芹菜之種植面積。以臺北市下水道污水費收取法規為計算方法， 虛擬計算可收取處理氮源之最大費用。 關鍵詞： Horizontal Subsurface Flow Constructed wetland (HSSFCW); BMPs; nitrogen. 一、研究動機目的 台灣地區緯度隸屬於亞熱帶地區，受 均。雖於每年降雨量豐沛，但水資源分配 中緯度 ( 冬季東北季風)和熱帶東南氣流 不均，導致每年區域性暴雨和洪澇災害不 （颱風及低氣壓）天氣系統雙重影響和中 斷，枯水期間又面臨水資源不足之窘境。 央山脈陡峻地形影響，形成降雨時空不 造成維持水田、人工濕地基本生態環境需 113 學術天地   水量不足，長期而言導致水田、人工濕地 Quality Protection Center)與 NSF國際組織 水生植物大量死亡，導致水田、人工濕地 合作，致力於地下水和地表水之水質保護 水質持續惡化，進而影響水資源永續利用。  [5][6] 。台灣具有獨天獨厚的亞熱帶氣候優 台灣地小人稠，過去為了增進地力， 勢，適合休耕水田、國家級濕地、研究型 通常會大量使用化學肥料於水田灌溉區， 大型人工濕地中絕大部分水生植物的生長 其點源和非點源流入之氨氮、硝酸氮、正 和發展生態多樣化 (Biodiversity) ，隨生態濕 磷酸鹽等污染物，造成水田大量營養鹽累 地深度旅遊熱門而產生旅遊之附加價值