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各項數據

高雄市立鹽埕國中愛河段(高雄橋-中正橋) 生態調查研究成果報告

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    • 資料來源:高雄市政府教育局海洋教育網
    • 日期:2016/08/31

    高雄市立鹽埕國中愛河段(高雄橋-中正橋) 生態調查研究成果報告 
    出版者/高雄市立鹽埕國民中學 
    發行人/廖茂村 
    指導單位/高雄市政府教育局 
    協辦單位/高雄市工務局下水道工程處 
    總編輯/瞿仁美 
    編輯委員/陳香、黃耀德、陳勁志 
    翻譯/謝寶玉、吳承翰 
    出版單位/高雄市立鹽埕國民中學 
    電話:07-5211283
    地址:高雄市鹽埕區新樂街46號 
    出版日期:中華民國96年9月

    一、研究動機和目的: 
    本校(鹽埕國中)位於愛河西岸,緊鄰電影圖書館和仁愛公園,創校至今,學校全體師生目睹愛河的改變,愛河更是與學區內的學生和居民生活息息相關;因此基於鄉土情懷與地利之便,本校師生擬持續配合市府整治愛河成效,進行相關生態研究,也希望藉由持續了解愛河生態與改善情形,進行課程教學,並作為關心愛河人士之參考。 
    二、以往成效: 
    因本校學校本位課程訂為「根植鄉土,展望全球」,故愛河段(高雄橋-中正橋)理所當然成為實施本位課程的首要對象。實施成效如下: 
    1.91年:辦理愛河水質相關性研究,及建構鄉土教學資源網站。 
    2.92年:辦理愛河水彩寫生比賽,並製作成戀戀愛河風情畫卡;1年級戶外教學更以此愛河段為主題辦理闖關跑站活動。 
    3.93年:配合高雄市政府工務局水工處,實施愛河橋(高雄橋—中正橋)生態調查計畫,進行監測愛河之水質變化情形。
    4.94年:舉辦鄉土環境教育--「愛河水天使—小小解說員」活動,聘請文化愛河協會理事長為師生講演「愛河物語」,並實際沿線解說,培訓學生成為愛河小小解說員。

    三、研究問題:

    1. 持續調查愛河潮汐情形及現有水中生態為何?
    2. 持續調查愛河水質變化情形與相關氣候或季節關聯為何?
    3. 持續追蹤愛河畔舉辦活動與水質變化的關聯為何?
    4. 粗略調查愛河的重金屬含量情形為何?

    四、研究方法

    1. 召集相關人員成立研究小組,擬定研究主題具體內容。
    2. 彙整愛河相關資訊及議題,作為鄉土教學教材內容。
    3. 由學生組成愛河水質監測小組,對愛河水質變化作長期監測,並作為自然科學課程的參考資料。
    4. 指導學生參與愛河畔生態觀察紀錄。

    五、進度期程(概要)

    預定時間

    內容

    備註

    95.5

    成立研究小組,討論研究主題及相關內容

     

    95.7-95.8

    成立學生監測、生態調查小組並指導調查

     

    95.8-95.10

    收集愛河段相關資訊並進行調查生態調查

     

    95.10.30

    提報愛河水質監測資料期中報告

     

    95.11-95.12

    進行愛河生態調查及水質監測

     

    95.12.15

    召開期末報告研究會議

     

    95.12.30

    製作研究成果報告

     

    六、預期成效

    1. 學生可以清楚了解愛河污染主要來源是什麼,是否有重金屬污染的情況產生?落實對社區河川的了解和愛護。
    2. 讓師生及家長了解愛河生態及相關活動舉辦對愛河的影響是什麼?落實學校本位課程的實施。
    3. 藉由生態調查及水質監測方法,培養學生從事自然科學研究的技能。

    七、經費概算 

    八、本計畫經校長核准後實施,修正時亦同。

    水質監測研究報告內文 
    一、研究設備及器材 
    本研究所使用之相關設備及器材包括有: 
    (一)水質儀-美國YSI公司產品,型號556MPS,如圖所示 
    (二)筆記型電腦-數據分析之用 
    (三)數位相機-拍攝活動過程中愛河景象與愛河生物之用 
    (四)Excel 2003文書處理軟體-整理原始數據 
    (五)SPSS 10.1統計軟體-統計分析


    水質儀顯示器 水質儀顯示器

    水質儀纜線及電極水質儀纜線及電極

    二、研究過程及方法? 
    (一)研究採樣地點 
    由2004~2005研究結果發現,在愛河中正橋到高雄橋段各偵測值與採樣地點並無顯著關係,因此本研究以鄰近本校之單一定點為採樣地點,選用該點採樣的理由有二,其一為便利取向,該點距離本校後門相當近,對於每天往返檢測可以節省相當多時間,其二為安全考量,該點有設置一個不銹鋼梯,從河岸延伸至愛河水面,檢測水質時可利用其扶手保持身體平衡,對檢測者的安全而言可謂多了一道保障,其他位置均無可攀附的物體,稍有不慎可能會掉落河中。

    (二)檢測時間 
    由於本研究需要大量數據以供佐證,因此每日檢測是必須的,我們盡量以不影響上課時間為原則,因此檢測時間皆利用每日午休時間進行,時間約為每日中午12:30至13:20之間,但有時因為校正水質儀花費較多時間,而時間延後10到20分鐘,下雨時則盡可能在下課時間去測量,假日則不施測。

    (三)檢測方法 
    將水質儀電極端置入愛河水中,等待各項參數數值穩定之後進行存檔記錄,並將愛河河水分成上層、中層、下層分別檢測,其中上層定義為水質儀電極端恰能完全沒入水面,中層定義為水質儀電極位於水面下1公尺深,下層定義則為水質儀電極端接觸愛河河底後上拉5到10公分為準。 
    (四)檢測項目 
    本研究檢測項目包括有: 
    1.溫度(單位℃) 
    2.導電度(單位mS/cm) 
    3.溶氧量(單位mg/L) 
    4.pH值 
    5.鹽度(單位ppt)
    6.總溶解固體量(單位g/L) 

    三、水質監測結果及討論 
    (一)檢測項目相關值檢定 
    本檢定主要目的在於檢驗各檢測項目參數之合理性,採用的統計方法為Pearson相關,顯著性考驗為雙尾檢定,數據來源為2006年包括燈會期間與燈會過後不包含雨天之所有數據,檢定結果如表所示: 
    檢測項目相關值檢定表

     

    溫度

    導電度

    溶氧量

    pH值

    鹽度

    導電度

    0.051

           

    溶氧量

    -.360*

    .035

         

    pH值

    .599**

    -.045

    .057

       

    鹽度

    .002

    .999**

    .050

    -.073

     

    總溶解固體

    .046

    .893**

    .111

    .008

    .892**

    *p<.05? **p<.01? ***p<.001

    從表中可以發現,首先,溶氧量與溫度呈現顯著負相關,相關係數r=-.360* (p=.031<.05),得知愛河河水中的溶氧量隨著水溫升高而降低,因為氧氣屬於微溶性氣體,相同壓力下溫度越高溶解度越低,因此此項檢定呈現合理狀態。此外,鹽度與總溶解固體量皆與河水導電度呈現高度正相關,相關係數分別為r=.999*** (p=.000<.001)與r=893*** (p=.000<.001),亦為合理狀態,因為在此研究中水質儀鹽度的計算乃有導電度換算而來。而總溶解固體量則由鹽度修正而得,可以解釋鹽度與總溶解固體量的高相關。此外,我們亦發現河水pH值與溫度呈現顯著正相關,相關係數為r=.599*** (p=.000<.001),在許多文獻中發現(如黃春蓉等,2003),鹽類水溶液pH值會隨溫度上升而增加,符合本研究中的發現結果。從全面的相關情形檢視得知相關檢定中並未發現任何不合理的相關情形,因此可以表示本研究在愛河水質檢測的記錄上有相當高的可信度。

    (二)與去年同時段水質之比較: 
    為了了解愛河水質在一年之內是否有所變動,研究者們找出去年同一時期對愛河水質監測的數據,並選取與今年同地點的參數值進行統計分析,統計方法亦採用獨立樣本t檢定。統計結果如表所示: 
    表2005與2006同時段水質之比較


    分組依據

    個數

    平均數

    標準差

    Levene檢定

    t

    自由度

    顯著性 
    (雙尾)

    F

    顯著性

    溫度(單位℃)

    2005

    42

    22.061

    .92927

    .06

    .807

    -8.451

    76

    .000**

    2006

    36

    23.995

    1.09121

    導電度 
    (單位mS/cm)

    2005

    42

    49.665

    .691

    .681

    .004

    0.772

    73.763

    .442

    2006

    36

    49.561

    .49418

    溶氧量 
    (單位mg/L)

    2005

    42

    1.4243

    .7076

    .121

    .729

    -25.459

    76

    .000**

    2006

    36

    5.4492

    .68225

    PH值

    2005

    42

    8.0836

    .45731

    40.77

    .000

    1.982

    56.797

    .052

    2006

    36

    7.9300

    .19209

    鹽度(ppt)

    2005

    42

    32.5417

    .51106

    8.741

    .004

    1.079

    73.612

    .284

    2006

    36

    32.4344

    .36319

    總溶解固體量(單位g/L)

    2005

    42

    32.2818

    .44914

    4.427

    .039

    1.027

    75.907

    .308

    2006

    36

    32.1864

    .37091

    *p<.05? **p<.01? ***p<.001

    從表我們可以發現,2005年與2006年愛河水質在溫度與溶氧量兩項參數上呈現顯著差異,溫度上的差異以2005年平均溫度22.0619℃低於2006年的23.9950℃,此項參數的差異值主要來自當時的天氣狀況,可作為其他參數參考之用,但與水質優劣並無直接關係,因此在此不做個別的討論。而攸關水質優劣最重要的考量因素是河水之溶氧量,此項參數在t檢定中呈現2005年與2006年顯著差異,2005年該時段平均溶氧量為1.4243mg/L,而2006年則為5.4492 mg/L,兩者相差有4.0249 mg/L之多,亦即相較2006年而言,2005年愛河水質呈現低溶氧狀態,2006年愛河水質溶氧量提升許多。

    而這樣的溶氧量差異是否有可能是因為溫度不同所造成的?答案是否定的,因為溶氧量與溫度屬於負相關,也就是溫度越高溶氧量會越低,而2006年平均水溫較2005為高,理論上溶氧量應較低,事實上則否,所以可以排除溶氧量之顯著差異是因溫度所造成,最大的可能與2005年該時段中的連日大雨有關,或者當時的其他因素造成,研究者不敢妄加推論,留待日後雨天時收集數據再行探討,但兩年同時期水質以2006年為優則已具有確切的證據可供佐證。

    (三)豪大雨對愛河水質的影響 
    為了要了解大雨是否會造成愛河水質的改變,我們一直等待大雨的來臨,然而燈會結束許久,高雄仍是接連好幾天的晴朗炎熱的天氣,而終於在四月中旬下起大雨,而大雨的隔天我們立刻前往檢測地點觀察,發現河水顏色已經變為極混濁,呈現如2005年燈會期間之乳白色,河面上漂浮許多雜物與大量白色物體,而白色物體據我們推論為脂肪與水混合後的乳化物,研判應為來自於民生用水之污水,而再隔一天愛河河面已出現大量暴斃魚類屍體,並發出陣陣惡臭,在下游處靠近十二號碼頭處更發現估計有上千隻大小魚類浮屍,讓我們看得心痛不已,為什麼之前美麗的愛河會在短短兩天之內受盡摧殘,在水質儀的數據上我們發現愛河的溶氧量驟降至0.13~0.15mg/L,在如此低溶氧狀態的河水中,魚類當然無法生存,再加上混濁的河水,魚類貝類蟹類恍如經歷了一場大屠殺。

    (四)愛河水質在進步嗎? 
    若與去年燈會期間與今年燈會期間水質比較,答案是肯定的,我們可以從統計分析上發現愛河在溶氧量提升許多,我們只能保守的推論原因可能是去年的惡劣天候造成如此大的差異,但是在愛河岸邊實地觀察時我們可以發現,愛河河水在滿潮或乾潮時經常清澈見底,河岸邊有許多藤壺與貝類,從燈會工作人員在愛河底放置的纜線收回時也發現短短的一個月內就已經有小藤壺寄生其上,在水質檢測過程中我們也常常看到成群的魚類悠游,不時也會發現水母飄過冉冉地進行張傘運動,從這些富有生命力的生物蹤跡,我們可以確定愛河的水質是優良的,尤其是如水母這類的生物對水質是很敏感的,溶氧量不足或是污染物質過量水母是無法存活的,而我們沿著愛河找到的水母都是活體。

    (五)豪雨對愛河水質有影響嗎? 
    答案是非常肯定的,大雨來的數日愛河河水變得混濁,漂流物也非常的多,水面上浮著一層厚厚的油污,我們不知道這些髒東西是從哪裡來,但根據高雄市下水道工程處的表示,基於安全問題大雨來時會將水閘門打開,讓家庭廢水排入河中。可能因此造成許多有機質進入河水中翻滾,水質顏色變化也迅速由藍綠色變為乳白色,油脂覆蓋河面使得溶氧量降低,死亡的魚群在無立即打撈之下腐化造成河水二次傷害,在我們的觀察下發現,約經兩週後才會因愛河自清力量恢復。

    (六)從本研究中我們得到得結論如下:

    ● 愛河今年水質較去年同時段佳

    ● 愛河水質足以讓許多生物生存

    ●  大雨會造成愛河水質迅速惡化