摘要

　　人工濕地(constructed wetland)是仿效自然濕地的淨化及生態保育的功能，從地球環保的觀點而言，應用自然淨化機制來處理污水，其具有省能源、省資源、低成本、無二次污染、操作維護較傳統污水處理設施便利等優點，又具備提供生態棲息空間、自然景觀、凝聚居民意識等功能。但是人工濕地若缺乏良好的維護管理機制，將容易衍生公共衛生問題及環境風險。本研究將針對人工濕地操作維護管理、水質淨化及生物防制部分進行探討。
　　本研究以內政部建築研究所「綠色廳舍暨學校改善計畫」提供經費設置人工濕地，處理二級校園生活污水，其設置目的主要用於探討人工濕地淨化機制、淨化效能及日常階段維護管理等課題。此外，人工濕地之研究在台灣相較於國外起步稍晚，近年來設立數量已有數十個；而人工濕地的優點眾所皆知，但其面臨要解決的問題也一一浮現，本研究調查台灣人工濕地現況，並提出問題供後續設立人工濕地之參考。
　　本研究以成大人工濕地維護管理計畫為例進行研究，主要以淨化效能維護管理、生態環境維護管理及公共衛生環境維護管理為區分進行探討，並針對公共衛生議題中最為人詬病的病媒蚊孳生進行食蚊魚類耐受性實驗，以瞭解人工濕地捕食孑孓魚類分佈環境與水質之關係。成大人工濕地淨化效能結果，總懸浮固體（TSS）平均去除效率74%，生物需氧量（BOD5）平均去除效率80%，化學需氧量（COD）平均去除效率56%，總氮（TN）平均去除效率46%。總磷（TP）平均去除效率51%，去除效果皆已符合標準，但人工濕地仍應建造於陽光充足、少強風的環境，且要定時定量清除水生植栽，才可以有效淨化污染物。本研究發現以放養蓋斑鬥魚較大肚魚來得有效，蓋斑鬥魚在耐受性實驗方面，結果顯示其臨界溫度為10.8℃～40.4℃，而溶氧因鬥魚科有迷器可提供低溶氧環境下換氣使用，對其並無直接影響，且氨氮耐受濃度可達561.2 mg/L，故蓋斑鬥魚在人工濕地及自然濕地等環境皆適宜生存，對於後續設立人工濕地、生態水池等需控制孑孓數量，蓋斑鬥魚可以輕易勝任。

Abstract

　　Constructed wetland is a system imitates the natural wetland to provide the function of wastewater treatment and ecological conservation. From the viewpoint of global environmental protection, treating wastewater by constructed wetland is an ecological method which achieve energy saving and resource conservation without further public pollution. However, a constructed wetland lacking in maintenance will cause public hygiene problems and environmental risks. This research is to study the operation and maintenance, wastewater treatment and biological control of constructed wetland.
　　The constructed wetland located in Architecture Department of National Cheng Kung University (NCKU) was chose for case study. It is used for campus wastewater treatment and was subsidized by Architecture and Building Research Institute (ABRI), Ministry of the Interior under “Green Remodeling Projects for Governmental Buildings”. In this case, we study the maintenance and management on three aspects—decontamination capability, ecological environment and public hygiene. In addition, we experimented on the tolerance of fishes which are the major organisms to control mosquito by eating the wigglers.
　　The water quality was monitored regularly to meet the requirements of “Discharge Standard” set by Environmental Protection Administration of Taiwan. The removal efficiencies of constituents from wastewater are 74% for TSS, 80% for BOD5, 56% for COD, 46% for TN, and 51% for TN. The location of constructed wetland should be exposed under sufficient sunlight and against building wind in order to provide benefit to macrophytes growth. Also pruning periodically on aquatic plants is very important.
　　The tolerated BOD condition of Mosquito fish is lower than 30 mg/L and DO is higher than 1 mg/L; and that of Macropodus opercularis is lower than 561.2 mg/L and DO is close to zero. The critical thermal temperature of Macropodus opercularis is 10.8℃～40.4℃. The result shows that Macropodus opercularis is well cultured in constructed wetland and is suitable for constructed wetland and ecological ponds in Taiwan.

1. 內政部建築研究所，〈綠建築解說與評估手冊 2003年 更新版〉。台北市：內政部建築研究所，民國九十一年。
2. 內政部建築研究所，〈綠色廳舍改善計畫成果簡介〉。台北市：內政部建築研究所，民國九十二年。
3. 林憲德。〈熱濕氣候的綠色建築〉。台北市：詹氏書局，民國九十二年。
4. 林憲德。〈城鄉生態〉。台北市：詹氏書局，民國八十八年。
5. 大連理工大學出版社，〈風景建築學場地工程〉，中國：大連理工大學出版社，2002年。
6. 郭一羽，〈水域生態工程〉，台中：滄海書局，民國九十二年。
7. 王漢泉，〈生物試驗與生物監測人員訓練班訓練教材〉，行政院環保署，環保署環境保護人員訓練所，第11-1~13頁，1992。
8. 李得元等，“人工溼地處理校園污水之水力負荷對懸浮固體物去除效能之探討”，2003年人工濕地水質淨化系統研討會，高雄大學，高雄，2003。
9. 李季眉等，〈環境微生物〉，第260頁，中華民國環境工程學會編印，1997。
10. 林正芳等譯，Ronald L. Droste原著，〈水及廢水處理理論與實務〉，第159頁及651-652頁，六合出版，台北， 2000。
11. 林憲德，〈綠建築設計技術彙編〉，內政部建築研究所，2000。
12. 歐文生，荊樹人，林憲德，“校園人工濕地在啟動期淨化性能與生態觀測解析”，中華民國建築學報，2004。
13. 歐文生，林憲德，“人工溼地淨化校區污水再利用之研究”，第二十八屆廢水處理技術研討會論文，2003。
14. 歐文生，林憲德，“人工濕地生態觀測與公共衛生之研究”，中華民國建築學會第十六屆第二次建築研究成果論文集，2004。
15. 歐文生，林憲德，“景觀化人工濕地淨化校園生活污水之效益解析”，中華民國建築學會第十六屆第二次建築研究成果論文集，2004。
16. 歐陽橋暉，〈污水處理廠操作與維護〉，詹氏書局，2004。
17. 環保署，放流水標準，行政院環境保護署（九二）環署水字第0920084786號令修正發布，2003。
18. 環保署，地面水體分類及水質標準(陸域部分)，行政院環境保護署（八七）環署水字第0039159號令修正發布，1998。
19. 謝宜臻，“高雄寺廟放生烏龜危害蓮花池”，第十六期台灣濕地雜誌，2000。
20. 潘明祥、楊吉宗，〈新社鄉 生態旅遊解說手冊-蜻蛉及蛙類篇〉，行政院九二一震災災後重建推動委員會，2004。
21. 林良恭、趙榮台等，〈自然保護區域資源調查監測手冊哺乳動物〉，行政院農業委員會，1998。
22. 陳世煌，〈台灣常見蜘蛛圖鑑〉，行政院農業委員會，2001。
23. 陳是瑩、曾怡禎，〈澄清湖藻類圖鑑〉，國立成功大學生物系，1986。
24. 黃淑芳，〈認識藻類〉，台灣省立博物館，1989。
25. 王效岳、海普納，〈台灣蜻蜓彩色圖鑑〉，城邦文化事業股份有限公司，1997。
26. 林瑩峯、荊樹人，〈2004生態工法案例編選集〉，行政院公共工程委員會，第425-427頁及第481-482頁，2004。
27. 左惠文，〈以人工濕地處理校園污水之功能性探討〉，嘉南藥理科技大學環境工程與科學系碩士論文，第12頁，2004。
28. 吳堅瑜，〈以實場人工濕地系統直接處理社區污水效能之研究〉，嘉南藥理科技大學環境工程與科學系碩士論文，第22頁，2003。
29. 洪玉珠，〈人工濕地水質暨環境衛生之研究〉，內政部建築研究所，第2頁、第48頁及第69-71頁，2005。
30. 左惠文、李得元、簡淑娟，〈光華女中人工濕地處理校園污水之功能探討〉第二十九屆廢水處理技術研討會，pp.1-85，台南，2004。
31. 陳欽昭、荊樹人、林瑩峯、李得元、游程凱、樓仲軒，〈氧化塘與人工濕地系統連接操作處理社區污水〉，第二十八屆廢水處理技術研討會，pp.1-131，台中，2003。
32. Craig S. Campbell & Michael H. Ogden, 1999, Constructed Wetlands in the Sustainable Landscape, pp.101, John Wiley & Sons, Inc. published, Canada.
33. Faulkner S. P. and Richardson C. J., 1989, “Physical and chemical characteristics of freshwater wetland soils,” Constructed Wetlands for Wastewater Treatment Municipal, Industrial and Agricultural, pp. 41-72.
34. Gersberg, R.M. et al., 1989, Integrated wastewater treatment using artificial wetlands: 2 gravel marsh case study. In Constructed wetlands for wastewater treatment: municipal, industrial and agricultural, Chelsea, MI, USA.
35. IWA, 2000, Specialist Group on Use of Macrophytes in Water Pollution Control, Constructed Wetlands for Pollution Control: Processes, Performance, Design and Operation, pp. 103 & pp. 55-65, IWA published, London, England.
36. Jos T.A. Verhoeven , Arthur F.M. Meuleman, 1999, “Wetlands for wastewater treatment: Opportunities and limitations,” Ecological Engineering 12, pp. 5–12.
37. Juwarkar, S., B. Oke, A. Juwarkar, and S. M. Patnaik, 1995, “Domestic Wastewater Treatment Through Constructed Wetland in India,” Water Science & Technology, Vol. 32, No. 3, pp. 291-294.
38. Knight, R. L., 1993, “Operating Experience with Constructed Wetland for Wastewater Treatment,”Tappi J., 76, 1, pp. 109-112.
39. Mungur, A.S., R.B.E. Shutes, D.M. Revitt and M.A. House, 1997, “An Assessment of Metal Removal by a Laboratory Scale Wetlands,” Water Science & Technology, Vol. 35, No.5, pp. 125-133.
40. SETAC，1993，〈Guidelines for Life-Cycle Assessment: A Code of Practice〉，SETAC
41. Shuh-Ren Jing, 2002, Wetlands and Aquatic Processes: “Microcosm Wetlands for Wastewater Treatment with Different Hydraulic Loading Rates and Macrophytes,” J. Environ. Qual., Vol., 31, pp. 690-696
42. U.S. Environmental Protection Agency, A Handbook of Constructed Wetlands, Vol. 1, pp. 42.