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柳營環保科技園區污水處理廠人工濕地植栽
淨化功能之評估
101 年度執行成果報告書
委託單位:惠民實業股份有限公司
執行單位:崑山科技大學
中華民國一 0一年四月
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柳營環保科技園區污水處理廠人工濕地植栽
淨化功能之評估
101 年度執行成果報告書
一、 計畫執行機關:
私立崑山科技大學
二、 計畫主持人
單位名稱 計畫主持人 職 稱 電 話
環境工程學系 童 淑 珠 副教授 06-2052521
三、 計畫聯絡人:
童淑珠
電話: 06-2052521
E-mail:[email protected]
四、 執行期限:
101年 3月 25日至 102年 2月 28日止
五、 計畫目標:
柳科污水處理廠的廢水鹽分含量高,一般嗜淡水的水生植物不耐高鹽度,
無法種植在廠內的人工濕地,因此選擇生長於河口與海岸泥灘地的紅樹林植物
(水筆仔、紅海欖、海茄苳、欖李)為主要植栽的樹種,藉由紅樹林樹種耐鹽、
抗鹽、泌鹽的功能,以降低放流水的鹽度,並提高水再利用的可能性。除此之
外也選擇常見的水生植物進行試種,以營造植物多樣性的生態池,提供多樣性
生物的生育地,如瓢蟲、蜻蜓與鳥類,建構生動活潑的生態園區,具認證環境
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教育設施場所的潛力。
六、 計畫成果:
(一)第一次以廢水處理廠的出流水在實驗室進行馴化試驗
1、馴化的基本資料
日期:2011 年 5 月 5 日~2011 年 6 月 7 日
植物:挺水植物-異葉水蓑衣、大安水蓑衣、白鷺莞
漂浮植物-布袋蓮
沉水植物-水蘊草
濕生植物-苦檻藍
污水廠放流水鹽度:19 ‰
2、馴化方法:
(1) 取回水生植物與出流水
(2) 水生植物先以自來水培植 24 小時後加入少量的出流水,每隔 3-7日測水質,拍照記錄
植物生長狀況,並添加出流水。
3、馴化結果:
馴化時間共一個月,培植過程各類植物培植水的鹽度變化如圖1,圖中可見苦檻藍在
馴化15天後已移除,苦檻藍屬台灣原生種,野外分布於西海岸濕地,本適合高鹽度的環境,
因馴化過程未提供著根的土壤,導致生長不佳,但可確定苦檻藍適合高鹽度的水質,將來
會考慮將其直接種在處理廠的土堤。布袋蓮在第25天因生長狀況不良而移除,布袋蓮為外
來種,由南美引進台灣,進入台灣後因無天敵,導致蔓生迅速,十多天即可增生一倍,因
其對生長環境不苛求,所以對水質有除污的能力,但馴化過程發現布袋蓮並不耐鹽,由圖
2可發現布袋蓮在前5天(鹽度 3.1 ‰)生長情況還算良好,但是第5天已有些葉子枯萎,第
7~10天有大量枯萎葉子,第19天幾已全軍覆沒。
由圖1發現兩種本土的水蓑衣在馴化過程鹽度的變化在0~11.1‰。異葉水蓑衣的生長
記錄, 19天以前生長情形良好,但在第25天已明顯有些枯萎;大安水蓑衣的生長記錄,
馴化到第32天,生長情形一直維持在良好的狀態。因此單由鹽度的判斷,兩種水蓑衣在鹽
度10 ‰以下,應可以適應良好。另白鷺莞在馴化過程鹽度的變化在2.2~18.8‰,由白鷺莞
的生長記錄可發現,馴化過程生長良好,是馴化的植物中耐鹽度的佼佼者。沉水植物水蘊
草,在馴化的前19天與大安水蓑衣共存,19天後移入布袋蓮生長的水域,馴化過程鹽度的
變化為0~11.9 ‰,由水蘊草的生長記錄可發現,馴化的前25天生長良好,到第32天植株的
顏色明顯淡化。
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綜觀所有馴化植物的鹽度適應與生長情形,以目前廢水處理廠出流水的鹽度約6~9 ‰,
除了布袋蓮以外,其他的5種植物都可以在人工生態池現場試種。
圖 1各種植物馴化期間環境鹽度的變化
(二)以污水處理廠出流水在實驗室進行水生植物馴化試驗
從野外移植紅海欖和海茄苳兩種紅樹林植物,先以海水培植兩天至植物穩定後,再以
柳科污水處理廠之出流水,每 2-3 天澆灌一次,並在澆灌前以導電度計檢測水體之鹽度及
導電度,並觀察紅海欖和海茄苳的生長情形。以出流水澆灌培植 39 天,紅海欖和海茄苳
的生長良好,包括紅海欖胎生苗已著根並長出葉子。
其他水生植物來自台南某生態工作室,計有挺水植物(美人蕉、大安水蓑衣、異葉水
蓑衣、過長沙)、漂浮植物(水芙蓉、布袋蓮)、沉水植物(水蘊草),先以自來水培植數天
至植物穩定後,再以柳科污水處理廠之出流水,每 2-3 天澆灌一次,並在澆灌前以導電度
計檢測水體之鹽度及導電度,並觀察植物的生長情形。
(三)污水處理廠人工溼地進行水生植物試種
將實驗室生長良好的紅海欖和海茄苳種植在污水處理廠生態水池的水域區與土堤區,
將近 3個月的培植,在土堤區的紅海欖與海茄苳生長狀況良好,但兩者在水域區的生長狀
況不佳,推斷應是野外的紅樹林植物每天受漲退潮的影響,不會全泡在水中,廠內水域區
的紅樹林植物部分的莖幹全天都泡在水中。另外還有可能是水域直接受放流水水質的影響,
0
2
4
6
8
10
12
14
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0 5 10 15 20 25 30 35
鹽度
(psu
)
培養天數(day)
苦檻藍 布袋蓮 異葉水蓑衣
大安水蓑衣 水蘊草 白鷺莞
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除了鹽度,若水中有其他物質會抑制植物生長,水域中的植株將會首當其衝,而土域中的
植株,水藉由縫隙滲入土中,影響較小。
綜合來說,紅海欖與海茄苳適合種植在廠區內的生態池,尤其是土堤區。水域的部分,
可考慮種植較大的植株,生長狀況應該會有改善。除了紅樹林植物,氧化渠另種有水蠟燭、
傘輪莎草、珍珠莎草、美人蕉。深水池浮島種植大安水蓑衣與過長沙。試種過程,選植的
植物還有野慈姑、金錢草、多花鴨舌草、水鱉、圓葉節節菜、睡蓮,以上這些常見於人工
濕地的水生植物,皆無法在高鹽度的水域存活。
(四)植體鹽度檢測
本研究分別於實驗室與工業區綜合污水處理廠之生態池的深水池、氧化渠進行試種,
深水池浮島目前種植大安水蓑衣與過長沙,氧化渠則種有水蠟燭、海茄苳、紅海欖、傘輪
莎草、珍珠莎草、美人蕉。植體鹽度檢測包含紅樹林植物(海茄苳、紅海欖、水筆仔、欖
李)和挺水植物(美人蕉、大安水蓑衣、異葉水蓑衣、過長沙)、漂浮植物(水芙蓉、布袋
蓮)、沉水植物(水蘊草),實驗室的植物生長環境達一定鹽度則記錄水體鹽度,並進一步
檢測植體各部位累積的鹽分,植體鹽分檢測結果說明如下。
1、 海茄苳
海茄苳可適應 0 ‰-50 ‰的鹽度環境,在高鹽度枝葉茂密、生長良好,展現其極強之耐
鹽性。由表 1與圖 2 可發現,生長環境鹽度由低至高產生不同變化時,海茄苳各部位吸收
鹽分的總量亦由少到多,當生長環境鹽度由 0 ‰-50 ‰,植株體內累積的總鹽度為
88.6-247.5 mg/g(dry weight)。不同鹽度環境下,海茄苳各部位攝取的鹽分以葉片最多,
根部次之,莖部最少。海茄苳葉片測得較多的鹽分也驗證了 Drennran 等(1982)所推測的
海茄苳的葉片表面應具有豐富腺體組織,用來排出體內所吸收的過剩離子,使植物在高鹽
分生環境中得以維持滲透壓的平衡,確保植株的正常生長。從鹽度高(野外)的環境移至
鹽度低(對照組)時,推測植株為了平衡內外的滲透壓,因此釋放體內鹽分,使對照組的
試驗環境中亦能測得些微的鹽度。
表 1.海茄苳在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
24‰
對照組
0‰
生態池
7‰
實驗組
10‰
實驗組
20‰
實驗組
30‰
實驗組
40‰
實驗組
50‰
植
體
各
部
位
鹽
根 49.5 17.8 42.9 51.2 60 52 60.8 72.2
莖 20.8 11.3 17.6 19.6 36.4 32.8 36.1 37.2
葉 80 59.5 83.5 80.7 79.2 110 116.7 138.1
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5
度
合
計
150.3 88.6 144 151.5 175.6 194.8 213.6 247.5
圖 2. 海茄苳在不同鹽度環境下各部位累積的鹽度
2、 紅海欖
紅海欖可適應 10 ‰-45 ‰的鹽度環境,生長良好、葉片翠綠,耐鹽性極佳。由表 2 與
圖 3可看出,紅海欖在鹽度 20 ‰-25 ‰的生長環境,植株體內累積的總鹽度可達最高 186.4
mg/g(dry weight),但超過 25 ‰後,植株體內的總鹽度開始減少,但仍有一定的吸鹽量,
推測紅海欖雖是耐鹽植物,但吸鹽量並非隨著環境鹽度越來越高而逐漸增多,而是有耐鹽
極限。不同鹽度環境下,紅海欖各部位的吸鹽效果大致以葉片和根部較多,莖部較少。
表 2. 紅海欖在不同鹽度環境下各部位累積的鹽份(mg/g 乾重)
環境
鹽度
現地
24‰
對照組
0‰
生態池
7‰
實驗組
10‰
實驗組
20‰
實驗組
25‰
實驗組
30‰
實驗組
40‰
實驗組
45‰
植 根 63.3 40 30.2 43.2 82.8 77.1 52.4 51.9 65.2
0
50
100
150
200
250
300
現地24‰ 對照組0‰ 生態池7‰ 10‰ 20‰ 30‰ 40‰ 50‰
mg
/g
dry
(w
eig
ht)
葉
莖
根
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6
體
各
部
位
鹽
度
莖 29.3 16.4 15.2 14.7 29.7 32.8 40.5 18.1 17.8
葉 67.9 44.4 68.3 68.9 73.9 72.7 56.5 58.7 54.1
合
計
160.5 100.8 113.7 126.8 186.4 182.6 149.4 128.7 137.1
圖 3.紅海欖在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分
3、水筆仔
從野外移植回來的水筆仔雖可適應0 ‰-30 ‰的鹽度環境,但實驗室的條件不像野外,
水筆仔的存活率不高,只剩枯枝無葉,生長情形不理想。由表 3與圖 4 可看出,生長環境
鹽度由低至高產生不同變化時,水筆仔各部位吸收的鹽分亦由少到多,在 0 ‰-30 ‰的環
境,植株體內累積的總鹽度 119.8-215.5 mg/g(dry weight)。不同鹽度環境下,水筆仔各部
位的吸鹽效果大致呈現葉片最多,根部次之,莖部最少。呂勝由等(1999)認為水筆仔的
樹幹基部分枝長出許多呼吸根,向地面隆起形成「板根狀」,裸露於地面,板根狀的呼吸
根,具有海綿組織,可幫助吸收氧氣及過濾大多數的鹽分,並將鹽儲存在老葉以脫落排鹽。
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
現地24‰ 對照組0‰ 生態池7‰ 10‰ 20‰ 25‰ 30‰ 40‰ 45‰
mg
/g
dry
(w
eig
ht)
葉
莖
根
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表 3. 水筆仔在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
24‰
對照組
0‰
實驗組
10‰
實驗組
25‰
實驗組
30‰
植
體
各
部
位
鹽
度
mg/g
根 58.6 43.4 34.5 66.7 54.9
莖 15.9 26.4 17.4 29.7 27.3
葉 89.3 50 77.4 71.8 133.3
合
計
163.8 119.8 129.3 168.2 215.5
圖 4. 水筆仔在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分
4、欖李
欖李在 10 ‰-50 ‰的鹽度環境下,適應良好並且枝繁葉茂、穩定生長,具有絕
佳的耐鹽性。由表 4與圖 5可看出,欖李在生長環境鹽度 35 ‰-40 ‰之間,植株體
0
50
100
150
200
250
現地24‰ 對照組0‰ 10‰ 25‰ 30‰
mg
/g d
ry (
weig
ht)
葉
莖
根
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內累積的總鹽度可達最高 160 mg/g(dry weight),但超過 40 ‰後,植株體內的總鹽
度逐漸減少,但仍有一定的吸鹽量,推測欖李雖是耐鹽植物,但吸鹽量並非隨著環
境鹽度越來越高而逐漸增多,而是有一個最高負荷量,以免過量的鹽分干擾植株體
內正常細胞的運作。不同鹽度環境下,欖李各部位的吸鹽效果大致以葉片最多,根
部和莖部較少。
表 4.欖李在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
環境
鹽度
現地
24‰
對照組
0‰
生態池
7‰
實驗組
10‰
實驗組
30‰
實驗組
35‰
實驗組
40‰
實驗組
45‰
實驗組
50‰
植
體
各
部
位
鹽
度
根 17.2 10.6 9.4 11.7 33 27.2 25.7 30.9 24
莖 8.6 7.1 7.3 6.5 12.3 14.3 8.3 6.2 7.5
葉 100 49.7 58.7 102.8 106.8 118.5 110.5 89.9 81.5
合
計
125.8 67.4 75.4 121 152.1 160 144.5 127 113
圖 5. 欖李在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
現地24‰ 對照組0‰ 生態池7‰ 10‰ 30‰ 35‰ 40‰ 45‰ 50‰
mg
/g
dry
(w
eig
ht)
葉
莖
根
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5、 美人蕉
美人蕉可適應 0 ‰-20 ‰的鹽度環境,並且生長良好,甚至開花結果,顯示其具有一
定範圍之耐鹽性。由表 5與圖 6可看出,生長環境鹽度由低至高產生不同變化時,美人蕉
各部位吸收鹽度的總量亦由少到多,例:0 ‰-20 ‰的環境,植株體內累積的總鹽度
66.3-161.2 mg/g(dry)。不同鹽度環境下,美人蕉各部位的吸鹽效果大致是花瓣最多,其
餘依序為葉片、根部、莖部。
表 5.美人蕉在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
3‰
對照組
0‰
生態池
7‰
實驗組
10‰
實驗組
15‰
實驗組
20‰
植
體
各
部
位
鹽
度
根 12.4 10.1 8 15.5 24.8 23.6
莖 19.7 14.6 16.4 39.9 35.2 34.7
葉 40.3 41.6 55 59 75.3 102.9
花 48.9 55.2
合
計
121.3 66.3 134.6 114.4 135.3 161.2
圖 6.美人蕉在不同鹽度環境下各部位累積的鹽度
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
現地3‰ 對照組0‰ 生態池7‰ 10‰ 15‰ 20‰
mg
/g d
ry (
weig
ht)
花葉莖根
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10
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 6‰ 12‰ 15‰ 20‰ 24‰ 27‰
生長環境的鹽度
mg
/g d
ry (
wei
gh
t)
根 莖 葉
6、大安水蓑衣
大安水蓑衣可適應 0‰-27‰的鹽度環境,鹽度達 27‰,依然枝葉茂密、生長良
好,展現極強之耐鹽性。由表 6 與圖 7 發現,生長環境的鹽度不同時,大安水蓑衣
植株各部位吸收鹽度總量亦由少到多,植株各部位鹽度也呈上升趨勢。在 0‰-27‰
的環境,植株體內累積的總鹽度 28.8-175.7 mg/g(乾重)。不同鹽度環境下,大安水
蓑衣各部位的吸鹽效果由高而低依序為根部、葉部、莖部較少,吸收鹽分的能力差
距頗大。對照組為大安水蓑衣剛從生態工作室帶回種植以自來水澆灌,帶回時植體
內部即已測得鹽度,顯示原生長的環境也有些微的鹽度。
表 6.大安水蓑衣在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
對照組
0‰
實驗組
6‰
實驗組
12‰
實驗組
15‰
實驗組
20‰
實驗組
24‰
實驗組
27‰
植
體
各
部
位
鹽
度
根 13.7 16.5 29.2 37.1 58.9 68.9 80.6
莖 4.9 14.9 16.7 22 38.6 40.5 43.8
葉 10.2 14.2 27.9 25.7 33.6 46.2 51.3
合
計 28.8 45.6 73.8 84.8 131.1 155.69 175.7
圖 7.大安水蓑衣植體各部位鹽分
![Page 12: 柳營環保科技園區污水處理廠人工濕地植栽 淨化功能之評估ir.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/21507/2/102(1... · 童淑珠 電話: 06-2052521 E-mail:shuchu@mail.ksu.edu.tw](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052613/5f275c157522f8603e6fb356/html5/thumbnails/12.jpg)
11
0
50
100
150
200
250
300
350
0‰ 3‰ 6‰ 10‰ 13‰ 18‰ 25‰
生長環境的鹽度
mg
/g d
ry (
wei
gh
t)
根 莖 葉
7、異葉水蓑衣
異葉水蓑衣可適應 0 ‰-25 ‰的鹽度環境,展現極強之耐鹽性。由表 7 與圖 8
發現,生長環境鹽度由低至高時,異葉水蓑衣植株各部位吸收鹽度的總量亦由少到
多,植株各部位吸收的鹽度呈上升趨勢。在 0 ‰-25 ‰的環境,植株體內累積的總鹽
度 28.7-289.6 mg/g(dry weight)。表 7可看出在不同鹽度環境下,異葉水蓑衣的根、
莖、葉各部位中,尤以葉片部位吸收鹽度的能力最高,而根部次之、莖部則較少。,
整體而言,異葉水蓑衣植體各部位鹽度呈上升趨勢。
表 7.異葉水蓑衣在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
3‰
對照組
0‰
實驗組
6‰
實驗組
10‰
實驗組
13‰
實驗組
18‰
實驗組
25‰
植
體
各
部
位
鹽
度
根 11.1 9.1 13.3 16.7 37.5 53.8 88.6
莖 5.9 7.1 8.8 18.8 22.2 36.8 58.1
葉 16.1 12.5 20 33.3 75 96.4 142.9
合計 33.1 28.7 42.1 68.8 134.7 187 289.6
圖 8.異葉水蓑衣植體各部位鹽分
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12
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
3‰ 6‰ 9‰ 11‰ 15‰ 全枯萎
生長環境的鹽度
mg
/g d
ry (
wei
gh
t)
根 葉
8、水芙蓉
從野外移植回來的水芙蓉在 3‰-15‰的鹽度環境,生長情形皆不佳,終至枯萎。
由表 8 與圖 9 發現,植株的生長環境鹽度由低至高時,水芙蓉植株各部位吸收鹽度
的總量亦由少到多,植株各部位鹽度也呈上升趨勢。在 3‰-15‰的環境,植株體內
累積的總鹽度達 55.7-154.9 mg/g(dry weight)。表 8可看出在不同鹽度環境下,水
芙蓉植體的各部位中,尤以葉片部位吸收鹽度的能力明顯高於根,整體而言,水芙
蓉植體各部位鹽度隨生長環境的鹽度升高而呈上升趨勢。水芙蓉從生態工作室帶回
種植以污水處理廠放流水養植,水芙蓉在環境鹽度 6‰時,植株已有些許葉片枯萎;
在 9‰至 11‰鹽度時,植株乾枯情形更為明顯,而在 15‰鹽度環境時,植體即明顯
完全枯萎腐爛。由此可知水芙蓉在高鹽度的環境中,植株雖能夠吸收鹽分,植物生
長狀況差,屬不耐鹽的植物。
表 8.水芙蓉在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
3‰
實驗組
6‰
實驗組
9‰
實驗組
11‰
實驗組
〈乾枯〉
15‰
各
部
位
鹽
度
根 17.4 18.2 20.7 41.7 69.2
葉 38.3 64.7 65 74.3 85.7
合
計 55.7 82.9 85.7 116 154.9
圖 9.水芙蓉植體各部位鹽度
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13
9、布袋蓮
野外移植回來的布袋蓮在 3‰-13 ‰的鹽度環境,生長情形不佳,終至枯萎。
由表 9 與圖 10 發現,植株的生長環境鹽度由低至高產生不同變化時,布袋蓮植株
各部位吸收鹽度的總量亦由少到多,植株各部位鹽度呈上升趨勢。在鹽度 3‰-13‰
的環境,植株體內累積的總鹽度 73.7-182.1 mg/g(dry weight)。表 9可看出在不同
鹽度環境下,布袋蓮植體的葉與根部位中,尤以葉片吸收的鹽度遠高於根部,布袋
蓮植株於 6‰鹽度環境時即呈現枯萎,而剩餘存活的植株亦在 13‰鹽度環境時,完
全枯死。可知布袋蓮在高度鹽分的環境中,雖能夠吸收其中的鹽分,植體不耐高鹽
分而無法生長。
表 9.布袋蓮在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
現地
3‰
實驗組
〈乾枯〉
6‰
實驗組
〈未乾枯〉
6‰
實驗組 10‰
實驗組
〈全乾枯〉
13‰
各
部
位
鹽
度
根 15.4 44.6 31.1 45.2 56.4
葉 58.3 87.0 55.7 91.3 125.7
合
計 73.7 131.6 86.8 136.5 182.1
圖 10.布袋蓮植體各部位累積的鹽分
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
3‰ 6‰ 乾枯 6‰未乾枯 10‰ 13‰ 全乾枯
生長環境的鹽度
mg
/g d
ry (
wei
gh
t)
根 莖 葉
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14
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0‰ 6‰ 12‰ 17‰ 20‰ 24‰ 30‰
生長環境的鹽度
mg
/g d
ry (
wei
gh
t)
根 莖 葉
10、過長沙
過長沙可適應 0 ‰-30 ‰的鹽度環境,並且枝繁葉茂、綠意盎然,展現極強之耐
鹽性。由表 10 與圖 11 可發現,生長環境鹽度由 0‰至 30‰時,過長沙植株各部位
吸收的鹽分亦隨生長鹽度的上升而上升,植株體內累積的總鹽分 41.2-438.6 mg/g(dry
weight)。表 10 可看出在不同鹽度環境下,過長沙的根、莖、葉各部位中,尤以葉
片部位吸收鹽分最高,鹽分的累積依序為葉、根、莖。過長沙從生態工作室帶回種
植以工業區污水處理廠放流廢水養植大安水蓑衣,生長環境鹽度至 12‰時,過長沙
植株開滿了白色的小花,且至 30‰鹽度環境時,植株仍生長茂密、翠綠,可知過長
沙極適合生長在高鹽的環境中,植體對鹽分有極強的耐受力。
表 10.過長沙在不同鹽度環境下各部位累積的鹽分(mg/g 乾重)
生長環境
鹽度
對照組
0‰
生態池
7‰
實驗組
12‰
實驗組
17‰
實驗組
20‰
實驗組
24‰
實驗組
30‰
各
部
位
鹽
分
根 10.2 8.3 29.6 34.7 60.7 63.5 112.2
莖 12.1 23.6 49.5 39.3 44.7 66.7 89.4
葉 18.9 25 150.3 177 229.4 202.2 237
合
計 41.2 56.9 229.4 251 334.8 332.4 438.6
圖 11.過長沙植體各部位累積的鹽分
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15
11.水蘊草
水蘊草可適應 0 ‰-20 ‰的鹽度環境,並且蓬勃發展、生長良好,展現其極強
之耐鹽性。由表 11發現,生長環境鹽度由低至高產生不同變化時,水蘊草植株吸收
鹽度的量亦由少到多,整棵植株鹽度呈上升趨勢。植株體內累積的總鹽分 25-178.9
mg/g(dry weight)。在實驗室以工業區污水處理廠放流廢水養植水蘊草,可看出水
蘊草由稀疏漸茂密,在鹽度 20‰的環境中,仍蓬勃發展,可知水蘊草在高鹽的生長
環境中,能夠吸收其中的鹽分且可生長良好。
表 11.水蘊草在不同鹽度環境下各部位累積的鹽度
生長環境
鹽度
現地
3‰
對照組
0‰
實驗組
6‰
實驗組
10‰
實驗組
13‰
實驗組
17‰
實驗組
20‰
植體鹽分
mg/g dry weight 40 25 54.5 85.7 107.1 133.3 178.9
(五)環境鹽度對植體累積鹽分的影響
由上述可知,當生長環境鹽度上升時,植體內累積的鹽分也會隨之增加,但增
加的幅度各部位不相同(詳如圖 12所示),紅樹林植物,除了紅海欖,其他三種植物
鹽分上升幅度最小的是莖,最大的是葉片,當環境中增加一個鹽度單位(1‰),根每
克乾重增加 0.51~1.28 mg 的鹽分,莖每克乾重只增加 0.27~0.66 mg 的鹽分,葉每克
乾重增加1.34~2.06 mg的鹽分。紅海欖根、莖、葉每克乾重鹽分增加的量分別為4.02、
1.91、1.45 mg。
兩種水蓑衣植物,大安水蓑衣每增加一個鹽度單位(1‰),根、莖與葉的每克
乾重,鹽分累積量分別增加 3. 14 、1.58、1.70 mg;異葉水蓑衣,每增加一個單位
鹽分(1‰),根、莖與葉每克乾重,鹽分累積量分別增加 4.12、2.58、6.64 mg,顯
然異葉水蓑衣在同樣鹽度的環境,吸收鹽量高於大安水蓑衣,且若脫落老葉以移除
植體內的鹽分,異葉水蓑衣的效能會較高。
過長沙植株,每增加一個單位鹽分(1‰),根、莖與葉的每克乾重,鹽分累積
量分別增加 3.28、2.33、8.21 mg,葉部的每克乾重,鹽分累積量幾乎約莖部、根部
的二至三倍之多,且當環境鹽度超過 20‰時,莖部、根部的鹽分累積量從莖部多於
根部,逆轉為根部勝於莖部;由試驗結果顯示過長沙植體各部位的吸鹽效果由高至
低依序為葉、根、莖。過長沙展現高度的蓄鹽性,且生長速度快,極適合種植於高
鹽度的人工溼地。
水芙蓉植株,每增加一個單位鹽分(1‰),根與葉的每克乾重,鹽分累積量分
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16
別增加 6.22、9.90 mg,顯示水芙蓉植體各部位的吸鹽能力葉遠勝於根。布袋蓮植株,
每增加一個單位鹽分(1‰),根、葉的每克乾重,鹽分累積量分別增加 3.61、4.97 mg。
若以此兩種常見於人工濕地的水生植物進行比較,可發現兩者的蓄鹽量甚大,但在
高鹽度的環境生長不佳,也可能是蓄鹽的能力過強,植株內累積的鹽分過量,導致
植株快速死亡,若種植在高鹽度的濕地,勢必要經常移除並種植新株,造成維護管
理上的困難。
水蘊草植株,每增加一個單位鹽分(1‰),整體植株的鹽分累積量會增加到 7.38
mg,沉水性的水蘊草耐鹽性頗佳,適合在人工生態池的深水池種植,但是對濕地綠
美化較無乎功效。
水筆仔植體各部位鹽度累積的增加量 海茄苳植體各部位鹽度累積的增加量
紅海欖植體各部位鹽度累積的增加量 欖李植體各部位鹽度累積的增加量
圖 12.紅樹林植物植體各部位鹽分累積的增加量
根 : y = 1.28x + 24.3
R2 = 0.6688
莖 : y = 0.6623x + 11.25
R2 = 0.9423
葉 : y = 2.0638x + 49.4566.245
R2 = 0.399
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30 35
mg/g
dry
wei
ght
生長環境鹽度(‰)
根 莖 葉
根 : y = 0.5144x + 43.056
R2 = 0.7468
莖 : y = 0.4394x + 18.453
R2 = 0.6958
葉 : y = 1.3422x + 66.245
R2 = 0.8961
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60
mg/g
dry
wei
ght
生長環境鹽度(‰)
根 莖 葉
根 : y = 4.0245x +2.4317
R2 = 0.9431
莖 : y = 1.9072x -0.8554
R2 = 0.9431
葉 : y = 1.4482x + 64.839
R2 = 0.9846
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25
mg/g
dry
wei
ght
生長環境鹽度(‰)
根
根 : y = 0.7726x + 4.4868
R2 = 0.8812
莖 : y = 0.2654x + 4.6587
R2 = 0.9653
葉 : y = 1.4519x + 49.4566.245
R2 = 0.6073
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30 35 40
mg/g
dry
wei
ght
生長環境鹽度(‰)
根 莖 葉
![Page 18: 柳營環保科技園區污水處理廠人工濕地植栽 淨化功能之評估ir.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/21507/2/102(1... · 童淑珠 電話: 06-2052521 E-mail:shuchu@mail.ksu.edu.tw](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052613/5f275c157522f8603e6fb356/html5/thumbnails/18.jpg)
17
大安水蓑衣植體各部位鹽分累積的增加量
異葉水蓑衣植體各部位鹽分累積的增加量
過長沙植體各部位鹽分累積的增加量
水芙蓉植體各部位鹽分累積的增加量
布袋蓮植體各部位鹽分累積的增加量
水蘊草植體鹽分累積的增加量
圖 13. 水生植物植體各部位鹽分累積的增加量
除了實驗室試驗的植物,生態池栽種耐鹽的水生植物有水蠟燭、傘輪莎草、紅
海欖、美人蕉、大安水蓑衣、過長沙、欖李,植物生長的情形見圖 14。人工溼地除
了利用植物淨化水體,還有綠美化的功能,更可提供多樣性生物的生育地,如瓢蟲、
蜻蜓與鳥類(如圖 15所示),建構生動活潑的生態園區,具認證環境教育設施場所的
潛力。
根:y = 3.1439x - 5.9614
R² = 0.9859
莖:y = 1.5848x + 1.9465
R² = 0.9173
葉:y = 1.7043x + 3.6081
R² = 0.9476
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25 30
生長環境鹽度〈 ‰〉
mg
/g
dry
wei
gh
t
根 莖 葉葉:y = 6.6402x - 22.099
R2 = 0.9751
莖:y = 2.5811x - 8.2282
R2 = 0.9871
根:y = 4.1213x - 17.366
R2 = 0.9721
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 5 10 15 20 25 30
生長環境鹽度( ‰)
mg
/g
dry
w
eig
ht
根 莖 葉
根:y = 4.0714x - 22.465
R² = 0.9246
莖:y = 2.4414x + 7.8481
R² = 0.8231
葉:y = 8.1326x + 22.407
R² = 0.7907
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25 30 35
生長環境鹽度〈 ‰〉
mg/
g dr
y w
eigh
t
根 莖 葉
根:y = 6.2194x - 9.0189
R2 = 0.9255
葉:y = 9.9051x - 7.7015
R2 = 0.9071
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 2 4 6 8 10 12 14 16
生長環境鹽度( ‰)
mg
/g
dry
w
eig
ht
根 葉
根:y = 3.6095x + 9.3419
R² = 0.9997
莖:y = 4.7635x - 23.747
R² = 0.9733
葉:y = 5.177x + 18.555
R² = 0.9998
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10 12 14
生長環境鹽度( ‰)
mg
/g
dry
w
eig
ht
根 莖 葉y = 7.386x + 16.41
R2 = 0.9747
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 5 10 15 20 25
生長環境鹽度( ‰)
mg
/g
dry
w
eig
ht
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18
海茄苳在 10‰鹽度環境 海茄苳在 40‰鹽度環境
紅海欖在 10‰鹽度環境 紅海欖在 30‰鹽度環境
欖李在 10‰鹽度環境 欖李在 50‰鹽度環境
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19
美人蕉在對照組 0‰鹽度環境 美人蕉在生態池 7‰鹽度環境
大安水蓑衣在 6‰鹽度環境 大安水蓑衣在 27‰鹽度環境
異葉水蓑衣在 13‰鹽度環境 異葉水蓑衣在 25‰鹽度環境
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20
水芙蓉在 3‰鹽度環境 水芙蓉在 6‰鹽度環境
布袋蓮在 3‰鹽度環境 布袋蓮在 6‰鹽度環境
過長沙在 17‰鹽度環境 過長沙在 30‰鹽度環境
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生態池的傘輪莎草與水蠟燭 生態池的紅海欖
生態池的水蠟燭與美人蕉 生態池水蠟燭的花序
生態池浮島的過長沙與大安水蓑衣 大安水蓑衣的花
圖 13.植物在實驗室與生態池的生長情形
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瓢蟲 毛毛蟲
鉤霸蜻蜓 善變蜻蜓
蜻蜓 鳥巢
圖 14.生態池的眾生相
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七、 結論:
1.實驗室試種的結果,發現四種紅樹林植物的鹽分累積量海茄苳在 50 ‰的環
境鹽度,植株體內每克乾重鹽分累積量為 247.5 mg,紅海欖在 20 ‰的環境
鹽度,鹽分累積量為 194.8 mg,水筆仔在 30 ‰的環境鹽度,鹽分累積量為
217.9 mg,欖李在 35 ‰的環境鹽度,鹽分累積量為 160 mg。蓄鹽能力依序
為海茄苳、水筆仔、紅海欖、欖李。
2.生態池種植試驗的結果,生態池鹽度為 7‰,海茄苳、紅海欖、欖李每克乾
重累積的鹽分分別為 144、113.7、75.4 mg。
3.四種紅樹林植物都有極佳的耐鹽性,其中海茄苳、紅海欖及欖李至少可生長
在 45‰~50 ‰的高鹽度環境,而水筆仔在實驗室與污水廠人工生態池生長皆
不佳。四種紅樹林植物各部位鹽分的累積量大都以葉片最高,可知紅樹林植
物皆藉由老葉掉落以移除植物體過多的鹽分。
4.水筆仔、海茄苳及欖李當環境鹽度上升時,植株內鹽分上升幅度最小的是莖,
最大的是葉片,當環境中增加一個鹽度單位(1‰),莖每克乾重只增加
0.27~0.66 mg 的鹽分,葉每克乾重增加 1.34~2.06 mg 的鹽分,根每克乾重增
加0.51~1.28 mg的鹽分。紅海欖根、莖、葉每克乾重鹽分增加的量分別為4.02、
1.91、1.45 mg。
5.在相同鹽度的環境,以 20‰的鹽度進行比較,每克乾重的蓄鹽能力依序為過
長沙(334.8 mg)、異葉水蓑衣(18‰,187.0 mg)、水蘊草(178.9 mg)、美人蕉(161.2
mg)、大安水蓑衣(131.1 mg)。
6.在生態池鹽度為 7‰,過長沙每克乾重累積的鹽分為 56.9 mg。
7.布袋蓮與水芙蓉約在鹽度 6‰即開始枯萎,鹽度達 10‰幾乎無法存活。
八、 未來工作規劃
1.藉由植物生長過程對營養鹽的需求,進一步欲探討移除水中的氮、磷鹽類
的效果。污水廠的放流水流經生態池的深水池、氧化渠、第三池、第四池、
放流池,水質分析的樣點為深水池進流水、氧化渠進流水、前轉角渠道(有
植物)、後轉角渠道(無植物)、放流池進流水五個採樣點,連續觀測 5
~7天,分析生態池的淨化效果。
2.持續監測生態池植體的鹽分蓄積量。
3.分析生態池植體的氮、磷元素含量,如污水廠放流水的氮、磷含量過高,
無法有效呈現水質的淨化效果,藉由植體的氮、磷元素含量輔助探討水生
植物的淨化效果。