民國115年 普通考試 環保技術 環境化學概要
第4題
某水庫近年監測結果如下： 項目 單位 枯水期 豐水期 總磷（TP） mg /L 0.02 0.12 總氮（TN） mg /L 0.6 2.0 葉綠素a（Chl-…
題目
某水庫近年監測結果如下： 項目 單位 枯水期 豐水期 總磷（TP） mg /L 0.02 0.12 總氮（TN） mg /L 0.6 2.0 葉綠素a（Chl-a） g /L 底層溶氧（DO） mg /L 7.5 1.0 請回答下列問題： 是否有優養化現象？（5 分） 判斷主要限制因子可能為何？（5 分） 解釋DO 下降原因。（10 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、表中葉綠素a（Chl-a）數值空白，無法計算完整卡爾森優養指數（Carlson TSI）；以總磷（TP）初判：枯水期20 μg/L約47（中營養），豐水期120 μg/L約73（優養）。配合TN 2.0 mg/L與底層DO 1.0 mg/L，判定豐水期有明顯優養化現象。
- 二、主要限制因子為磷。枯水期TN/TP質量比為0.6/0.02=30，豐水期為2.0/0.12≈16.7；一般淡水水體TN/TP大於10至15時，磷較可能限制藻類生長。故枯水期呈明顯磷限制，豐水期比值接近門檻，可能為磷限制或氮磷共同限制，仍需藻類生物試驗確認。
- 三、底層DO下降主要因優養化產生大量藻類與有機物，沉降後被異營微生物分解，消耗水中溶氧：有機物 + O2 → CO2 + H2O（簡式）。豐水期營養鹽與有機負荷增加，藻華量增大，沉降的有機碎屑使底層耗氧速率超過復氧速率，DO由7.5降至1.0 mg/L。
- 四、水庫熱分層使底層成為缺氧的封閉水體；表層光合作用產氧不易傳到底層，底層與大氣交換受限。硝化作用（NH4+ + 2O2 → NO3− + 2H+ + H2O）亦耗氧，沉積物耗氧（SOD）與鐵、錳還原釋放會進一步增加氧需求，形成缺氧—內源磷釋放的惡性循環。
- 五、管理上應補齊Chl-a、透明度與分層監測，以完整TSI判定；削減集水區氮磷非點源，設置緩衝帶與前置庫，必要時採曝氣、深層水抽出或底泥疏浚。惟曝氣可能改變水層穩定度，疏浚成本高，應以源頭減量優先並長期監測。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。