相關詞彙及定義
  生化需氧量 ( Biochemical oxygen demand , BOD5 )的定義  
生化需氧量係指水中易受微生物分解的有機物質,在某特定時間及溫度下,被微生物的分解氧化作用所消耗的氧量。一般所稱的生化需氧量係以20℃培養5日後所測得的結果,記做BOD5。生化需氧量可表示水中生物可分解的有機物含量,間接也表示了水體受有機物污染的程度。
  葉綠素 a ( Chlorophyll-a , Chl-a )的定義  
葉綠素的種類很多,較常見的有呈藍綠色的葉綠素 a及呈黃綠色的葉綠素b,葉綠素a和b的成分相差無幾,皆能吸收太陽光,只有在內部結構和吸收不同波長光線上有所差別,陸上植物葉綠素a與b的比例大約是3比1。當水體中葉綠素a偏高時,表示水中藻類過量繁殖,間接也反應了水體優養化程度。
  總鹼度 (total alkalinity , TAlk )的定義  
水的鹼度是用來量度其中和酸的能力,天然水中的鹼度大部分是由弱酸的鹽類所造成,尤其是碳酸氫根,乃是鹼度的主要形式。另外有些難被生物分解之有機酸(例如腐植酸)亦會形成鹽類增加天然水中之鹼度。在污染或厭氧的水中,會產生弱酸鹽,例如醋酸、丙酸、氫硫酸的鹽類,加上其他如氨及氫氧根,即構成了水中的總鹼度。
  總溶解固體 ( Total dissolved solids , TDS )的定義  
在水中溶解的固體物質總量(包括溶解性碳酸氫離子、氯鹽、硫酸鹽、鈣、鎂、鈉與鉀等;揮發及非揮發性固體)。其濃度會影響飲用水之可口度。量測方法為水樣經過濾(0.45μm)後,濾液於 103℃~105℃烘乾後之殘餘重量。
  氨氮 ( Ammonia nitrogen )的定義  
含氮有機物主要來自動物排泄物及動植物屍體之分解,分解時先形成胺基酸,再依氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮程序而漸次穩定。因此當水體中存在氨氮可表示該水體受污染時間較短。
  腸球菌 ( Enterococci )的定義  
腸球菌跟大腸桿菌同樣都是寄生在腸道的細菌族群之一,學理上被歸類為第四型鏈球菌屬,為兼氣厭氧型菌。最常造成人體感染的腸球菌為糞便腸球菌,糞便腸球菌會造成較多的感染是因為此菌對抗生素有很強之抗藥性。另外,腸球菌更是造成泌尿道、腸胃道及骨盆腔感染的常見病原,由於糞便腸球菌與心臟組織間關係密切,所以一旦腸球菌進入血液系統中,對心血管系統是一種非常危險的病原體。
  磷酸鹽 (Phosphate , PO43- )的定義  
水中的磷幾乎全部以磷酸鹽(phosphate)型式存在,為構成土壤養分及動植物原生質的要素。磷是植物生長的重要養分,當過量的磷進入水體,將造成藻類大量繁殖及死亡,並會因其腐敗分解大量耗氧,導致水中溶氧耗盡,形成優養化現象。水中磷酸鹽通常以每公升水中含有多少毫克磷酸(mg/L as PO43-)表示。
  硬度 ( Hardness )的定義  
水中之硬度是由於溶有兩價之鈣、鎂、鐵等金屬氯化物、硫酸鹽及酸式碳酸鹽而造成。當肥皂溶在硬度高的水中會起反應而形成不溶性之灰白色沈澱,降低肥皂的洗滌效果。高硬度的水在鍋爐中加熱,會形成鈣鹽和鎂鹽的沈澱,俗稱鍋垢。鍋垢會降低熱的傳導性,影響鍋爐效率,並妨礙水在管線中流動。水中硬度通常以每公升水中含有多少毫克碳酸鈣(mg/L as CaCO3)表示。
  鎂 (Magnesium , Mg )的定義  
鎂存在自然水體中含量僅次於鈉,但一般很少見以鎂為主之天然水,淡水中通常以鈣為主;鹼水係以鈉為主。大多數水體中鎂含量介於1~40mgL。天然水鈣與鎂的含量有一定比例關係,在溶解性固體總量低於500mg/L的水中,鈣與鎂比值範圍從4:1到2:1。當水中溶解性固體總量進一步增加時,鎂就超過鈣很多倍。淡水中鈣顯著多於鎂,這是因為地殼中豐度鈣大於鎂。而在鹼水中因鎂的氯化物和硫酸鹽解度較鈣高,使得鎂含量則大於鈣。
  總有機碳 ( Total organic carbon , TOC ) 的定義  
表示水體中可氧化的有機物全量,也就是指每公升水中有機污染物之碳毫克數。對有機物含量極低的水而言,測定總有機碳是檢驗水中含有機物量的極佳方法。總有機碳之量測乃於高溫下氧化水中有機碳成為二氧化碳,再利用紅外線偵測儀器測其二氧化碳濃度而換算成碳的當量。
  鉻 ( Chromium , Cr )的定義  
鉻是人類與許多生物必須的一種微量金屬元素,但濃度過高則有毒性,鉻有+2、+3、+6價三種價態,其毒性與其存在的狀態有很大的關係。三價鉻是人體必須的元素,為維持醣代謝之必要元素,而六價鉻對人類具有強烈毒性,會造成皮膚粗糙、肝臟受損,具有致癌性並會在體內累積。一般天然水體中鉻含量很低,而海水中更少。
  大腸桿菌群 ( Coliform group )的定義  
大腸桿菌群顧名思義,為一群常見寄生於動物腸道的短桿狀細菌,糞便中即含有大量的大腸桿菌群。這些細菌大部分並不會引起疾病,但可以用來做為水體受到糞便污染的一種指標。在學理上,大腸桿菌群係指能分解乳醣而產氣之所有好氧及兼氧性的無芽孢短桿菌,在顯微鏡下觀察呈革蘭氏染色陰性反應。大腸桿菌在水中無法直接繁殖,而溫血動物糞便中普遍含有這類細菌,因此若於水中檢測出大量大腸桿菌,表示水體在短時間內曾受人類或動物排泄物污染。由於大腸桿菌與其他致病菌同樣來自溫血動物,而其在水中的生存時間較致病菌長,若在水中未檢驗出大腸桿菌群,則這個水體含有其他致病菌的機會更小,因此大腸桿菌群為評估水體品質的一項常用生物指標。
  硒 ( Selenium , Se )的定義  
硒一般以無機的形式存在,硒在環境中會因為蒸散作用,使得水域中所含的硒及其化合物蒸發至空氣中,隨著大氣對流至其他地區再凝結成雨,進行硒的循環作用。硒是生物體必須的微量金屬元素,但過量的硒會因起「硒中毒」其症狀與砷相同。
  水溫 (Temperature) 的定義  
水溫係表示水的冷熱程度,是檢驗及評估水體品質的一項重要物理參數。水溫的變化以受氣候影響為主,而廢污水排放也會對水溫造成影響。水溫會影響水的密度、黏度、蒸氣壓、表面張力等物理性質,在化學方面可影響化學反應速率及氣體溶解度等,在生物方面可影響微生物的活性及代謝速率等。一般水溫可以經校正之溫度計量測。
  卡爾森指數 ( Carlson’s TSI )  
國際上多以其為基準衡量水體優養化現象。它是以總磷、葉綠素a、透明度等項目按照公式算出來的數值。
卡爾森指數(CTSI) = ﹝TSI(SD)+TSI(Chl-a)+TSI(TP)﹞
3
SD:透明度;Chl-a:葉綠素a;TP:總磷; TSI指數計算方法
TSI(SD)=60-14.41 x ln(SD),SD(透明度)之單位為m
TSI(TP)=14.42 x ln(TP)+4.15,TP(總磷)之單位為μg/L
TSI(Chl-a)=9.81 x ln(Chl-a) +30.6,Chl-a(葉綠素a)之單位為μg/L
註:ln為自然對數。
卡爾森指數 優養程度 標示顏色
CTSI<40

貧養

綠色
40≦CTSI≦50 普養 黃色
CTSI>50

優養

紅色


表2 卡爾森(Carlson)單一參數指數判定優養化之標準
等級 總磷(μg/L) 葉綠素a(μg/L) 透明度(m)

貧養

<12

<2.6

>4
普養 12~24 2.6~7.2 2~4

優養

>24

>7.2

<2

  鈣 (Calcium , Ca )的定義  
鈣是天然淡水中主要陽離子,廣泛分佈於許多礦物中,蓋在地表含量為4.9%,土壤中0.07-1.7%,河川中15 mg/L,地下水中1至>500 mg/L。鈣常見形式為方解石(碳酸鈣),若與鎂同時存在則成白雲石。水體中鈣離子主要來源為土壤中有機物分解產生之二氧化碳溶解於水中成為碳酸,當水流經過石灰層後,把碳酸鈣溶解為碳酸氫鈣(Ca(HCO3)2)而進入水體中。
  硫酸鹽 ( Sulfate )的定義  
硫酸鹽是水中主要離子之一,為硫化物的最高氧化態。硫酸鹽幾乎存在所有天然水中,火成岩及沉澱性岩石中之金屬硫化物如黃鐵礦,在風化過程中會被水中溶氧氧化成硫酸鹽。硫酸鹽的毒性小,但若濃度太高會使鈣沈澱,間接使農作物受到鈉的毒害。水中的硫酸鹽在厭氧環境下會被微生物還原成硫化氫氣體。
  濁度 (Turbidity)的定義  
濁度係表示光入射水體時被散射的程度,濁度的來源包括黏粒、坋粒、細微有機物、浮游生物或微生物等。濁度高會影響水體外觀並阻礙光的穿透,進而影響水生植物的光合作用。濁度高還會使魚類的呼吸作用受阻,影響魚類的生長與繁殖,甚至使其因窒息而死亡。濁度高亦會干擾淨水處理時的消毒作用。濁度之測定是藉由光線散射原理,量測工具為濁度計,濁度的單位一般為標準濁度單位(Nephelometric Turbidity Unit, NTU)。
  溶氧 ( Dissolved oxygen , DO )的定義  
溶氧係指溶解於水中的氧量,為評估水體品質的重要指標項目之一。水中溶氧可能來自大氣溶解、自然或人為曝氣及水生植物的光合作用等,水若受到有機物質污染,則水中微生物在分解有機物時會消耗水中的溶氧,而造成水中溶氧降低甚至呈缺氧狀態。
  矽酸鹽 (Silicate )的定義  
自然水體矽主要來源為矽酸鹽與矽酸鹽礦物的水解。當風化釋放的H4SiO4很高時可以生成SiO2沉澱,晶與無定形之SiO2亦可以溶解,又不同溫度溶解度亦有影響,如25℃為6.0mg/L而84℃為26 mg/L。在天然水體中SiO2含量高於石英平衡時的含量而低於無定形SiO2,大部分情況介於1至30 mg/L之間;少數區域可以達到100 mg/L。在某些極端情況下如溫度較高間歇性溫泉中SiO2含量則高達762至804mg/L。在表層海洋水SiO2含量低於1mg/L,湖水中SiO2亦不高係因生物吸收作用有關,一般矽被積聚生物貝殼及骨骼中
  銀 ( Silver , Ag )的定義  
銀具有累積性毒,會導致銀質沈著症,使皮膚與眼睛產生永久性藍灰色病變,亦對水中生物有殺滅或抑制作用。
  鋅 ( Zinc , Zn )的定義  
鋅是現代文明中,家庭常用的四種金屬之一(鐵、銅、鉛、鋅),它常被用來鍍在鐵的外層以防止鐵生銹。鋅為人體之必需元素之一,其對人體的毒性很低,但對魚類或水生生物其毒性卻很大,致死濃度約小於0.1mg/L,魚卵為0.4mg/L。
  鎘 ( Cadmium , Cd )的定義  
鎘在自然界中不是以單一元素存在,天然水中鎘濃度通常很低。鎘金屬是一種累積性毒物,鎘中毒會引起痛痛病,對呼吸道產生刺激,長期暴露將造成嗅覺喪失症、牙齦黃斑或漸成黃圈,鎘化合物不易被腸道吸收,但可經呼吸道被人體吸收,積存於肝或腎臟造成危害。
  亞硝酸鹽氮 ( nitrite nitrogen )的定義  
水中之氮以亞酸鹽形態存在者稱為亞硝酸鹽氮。亞硝酸鹽氮之形成主要是在好氧環境下,硝化菌族群的亞硝酸菌群將氨氮轉換變成亞硝酸鹽氮。因亞硝酸鹽氮易再被氧化成硝酸鹽氮,因此,當水中溶氧不虞匱乏時,亞硝酸鹽氮在水中存在的時間相當短暫。
  氯鹽 ( Chloride )的定義  
氯鹽係指水中之氯離子,一般在天然淡水中的含量不多,其來源主要為海水入侵、鹽層滲出及工業廢水等。氯鹽濃度高具有腐蝕性,對於作物會造成生長妨礙。氯離子為維持人體細胞正常滲透功能所必須,在正常範圍內對人體無害,但濃度高時對腎臟病患者有影響。在評估沿海地區因地下水超抽而造成海水入侵之影響時,氯鹽可做為重要評估指標項目之一。
  鉀 (Potassium , K )的定義  
鉀在自然水體中遠低於鈉,一般為鈉的4~10%,在某些石英岩地區自天然水中鉀含量接近或超過鈉含量,但兩者含量甚微,各為幾mg/L。大多數鈉含量低於10mg/L淡水中,鉀含量只有鈉的10%至50%,在某些鹼水和熱泉中,鉀的含量10幾至幾10 mg/L,又鹵水中鉀含量10幾至幾百 mg/L,又鉀亦是植物基本營養元素在風化過程中能被植物吸收與固定。
  總凱氏氮 ( Total Kjeldahl nitrogen , TKN)的定義  
總凱氏氮係指水中氨氮及有機氮之總合,係指應用凱氏法將水體中有機物質轉化成硫酸銨,經蒸餾、滴定後所測得的氮量。
  硝酸鹽氮 ( Nitrate nitrogen )的定義  
硝酸鹽氮為氮循環中硝化作用的最終產物,因此硝酸鹽氮可表示水體曾遭受污染的程度。河川、湖泊或水庫中硝酸鹽氮含量過高時,常易造成藻類大量繁殖,使得水體呈優養化現象。
  總磷 (Total Phosphate )的定義  
係由正磷酸鹽、聚(焦)磷酸鹽及有機磷所組成,水中的磷幾乎全部以磷酸鹽(phosphate)型式存在,為構成土壤養分及動植物原生質的要素。磷是植物生長的重要養分,當過量的磷進入水體,將造成藻類大量繁殖及死亡,並會因其腐敗分解大量耗氧,導致水中溶氧耗盡,形成優養化現象。水中總磷通常以每公升水中含有多少毫克磷(mg/L as P)表示。
  六價鉻  
鉻是人體必需的微量元素,在肌體的糖代謝和脂代謝中發揮特殊作用。三價的鉻是對人體有益的元素,而六價鉻是有毒的。接觸六價鉻也可發生鉻性皮炎及濕疹,誤食入六價鉻化合物可引起口腔粘膜增厚,水腫形成黃色痂皮,反胃嘔吐,有時帶血,劇烈腹痛,肝腫大,嚴重時使循環衰竭,失去知覺,甚至死亡。
  溶氧飽和度  
溶氧飽和度係以水中「溶氧」除以「飽和溶氧」所得數值,單位以%表示。水中「溶氧」主要來自大氣中氧氣,「飽和溶氧」為達到自然平衡時溶入水中的最大溶氧量。溫度愈高、飽和溶氧值愈低,且不同氣壓、不同鹽度水體之飽和溶氧值不同(例如:1大氣壓下,鹽度為0之溫度15℃乾淨水中,其飽和溶氧值約10 mg/L;而水溫34℃時,其飽和溶氧值約7 mg/L)。
  有機氮 (Nitrogen(Organic) )的定義  
大部分的氮,起先都是以有機氮(蛋白質)及氨的形式存在,經過一段時間,有機氮會逐漸地轉化成氨氮,在此之後出現好氧情況,則氨會被氧化成亞硝酸鹽及硝酸鹽。當水中大部分是有機氮及氨氮時,代表水剛被污染不久,且最具危險性。
  銅 ( Copper , Cu )的定義  
銅是一種較豐富的金屬,河川中的銅50%~80%都被吸附固定在水中懸浮固體物上,形成不溶解狀態。銅為人體必需元素,其毒性對人體不具累積性危害,但吸收過量亦會造成肝腎和中樞神經傷害,而對水生生物來說,當銅的濃度接近1.0mg/L時會使魚類中毒。
  河川污染指數 ( RPI )  
由生化需氧量、溶氧量、氨氮及懸浮固體等四項理化水質參數組成,用以根據其數值來對污染程度加以分類, 計算方式如下:RPI=(1/4) ΣSi式中,Si為污染點數,i 為水質項目,RPI為河川污染指數,介於1~10間,RPI 2以下代表 未(稍)受污染。 Si:第 i 項水質參數之點數,水質參數包括DO(mg/L)、BOD5(mg/L)、NH3-N(mg/L)、SS(mg/L)。

水質/項目 未(稍)受污染 輕度污染 中度污染 嚴重污染
溶氧量(DO)mg/L

DO≧6.5

6.5>DO≧4.6

4.5≧DO≧2.0

DO<2.0

生化需氧量 (BOD5)mg/L

BOD5≦3.0

3.0<BOD5≦4.9

5.0≦BOD5≦15.0

BOD5>15.0

懸浮固體(SS)mg/L

SS≦20.0

20.0<SS≦49.9

50.0≦SS≦100

SS>100

氨氮(NH3-N)mg/L

NH3-N≦0.50

0.50<NH3-N≦0.99

1.00≦NH3-N≦3.00

NH3-N>3.00

點數 1 3 6 10
污染指數積分值(S) S≦2.0 2.0<S≦3.0 3.1≦S≦6.0 S>6.0

備註:本表依102年5月30日環署水字第1020045468號函「河川污染指數(RPI)基準值及計算方式修正」研商會議結論,自102年起參考環檢所公告「檢測報告位數表示規定」,調整計算RPI公式。 河川污染指數 ( RPI )圖片
  砷 ( Arsenic , As )的定義  
砷有+5、+3、0、-3等四種不同價態存在,在水中一般以砷化合物形態存在,如在溶氧量及 pH值均較高的表水層水域中,砷幾乎都以+5價的砷酸鹽形式存在;相反地,在溶氧量與pH值均較低的深層水域中,砷幾乎以+3價的砷酸鹽或硫化砷形式存在。砷化物為毒性甚強之物質,砷對人體之長期危害主要包括烏腳病、癌症(皮膚癌、肺臟癌、膀胱癌)、心臟病、糖尿病與高血壓等。
  懸浮固體 ( Suspended solids , SS )的定義  
懸浮固體係指水中會因攪動或流動而呈懸浮狀態之有機或無機性顆粒,這些顆粒一般包含膠懸物、分散物及膠羽。懸浮固體會阻礙光在水中的穿透,其對水中生物影響與濁度相類似;懸浮固體若沉積於河床,則會阻礙水流,若沉積於水庫庫區,則可能減少水庫的蓄水空間。
  汞 ( Mercury , Hg )的定義  
汞為全球第一級污染物質,為水域中污染最廣泛的一種重金屬毒物,進入水域的汞污染物質主要有三種形式分別是金屬、無機汞化合物及有機汞化合物。無機汞可藉由水中微生物作用而轉換成有機汞,毒性增加。汞是累積性毒物,對人體健康傷害性極大,有機汞和無機汞主要影響分別為中樞神經系統和腎臟傷害等。
  化學需氧量 ( Chemical oxygen demand , COD )的定義  
化學需氧量一般用於表示水中可被化學氧化之有機物含量。化學需氧量係應用重鉻酸鉀為氧化劑,在強酸情況下加熱,將水中有機物氧化為二氧化碳及水,則所消耗之重鉻酸鉀換算成相當之氧量就是化學需氧量。一般工業廢水或含生物不易分解物質之廢水,常以化學需氧量表示其污染程度。
  鈉 (Sodium , Na )的定義  
鈉在自然水體中來源於火成岩的風化產物和蒸發岩礦物,不同條件下含量十分懸殊,大多數河水中含量幾mg/L至10幾mg/L之間,但在鹵水中可以高達100000 mg/L以上,含鹽量高水中那是最優勢陽離子,在海水中納約佔陽離子重量81%,鈉在自然水體中含量低於1000 mg/L水中主要係以游離狀態存在,在含鹽量較高水中可能存在相關其他多種離子和錯和物如NaCO3NaHCO3與NaSO4-等。又海水中幾乎所有陰離子都可以與鈉形成離子對。
  透明度 ( Transparency , SD)的定義  
透明度係指光線能夠穿透水之程度。於水庫監測時用以判斷水庫優養化指標之一。其檢測方法係利用直徑 20~30公分之白色圓盤,又稱沙奇盤(Secchi disk)沈入水中,量測其可見距離,即為水體之透明度,又稱沙奇透明度(Secchi transparency)。
  鹽度 ( Salinity )的定義  
係指每公斤水中所溶的鹽克數,通常以千分點(0/00)表示。海水中的鹽度直接反應其物理性質,如密度、比熱和聲光等,對藻類的合成反應,海洋的生物之分佈、生長、繁殖等亦有重大之影響,因此鹽度是瞭解海水物理性質之最基本資料。水中鹽度可以電導度法量測。
  錳 ( Manganese , Mn )的定義  
錳為岩石和土壤之組成部分,常與鐵同時存在。
  鉛 ( Lead , Pb )的定義  
鉛具有累積、代謝性毒性,在天然水體中,鉛的存在形式有許多種,鉛化合物一般難溶於水,而且容易被吸附沈澱。主要來自蓄電池製造業之廢水或廢棄物處理不當而排出時,含量偏高的鉛會污染水體;而汽油中添加之鉛化合物,於燃燒時形成含鉛粒狀污染物逸散至空氣,最後降至地表或因雨水淋洗帶進水體,也會造成水中鉛含量增加。
  氫離子濃度指數 ( pH )的定義  
氫離子濃度指數係指水中氫離子濃度倒數的對數值。一般自然水之pH值多在中性或略鹼性範圍,若水受到工業廢水或礦場廢水污染時,其pH值可能產生明顯的變化;pH值會影響生物的生長、物質的沈澱與溶解、水及廢水的處理等。
  導電度 ( Electrical conductivity , EC )的定義  
表示水傳導電流能力,導電度與水中離子總濃度、移動性、價數、相對濃度及水溫等有關。通常導電度愈高,表示水中電解質含量較多。由於大部分鹽類都可電離,因此導電度也可表示水中總溶解固體的多寡。導電度太高對灌溉有不良的影響,因此導電度為灌溉水質之重要指標項目之一。導電度之量測乃以電流通過長1cm、截面積1cm2之液柱時測得電阻之倒數,因此其單位多以mho/cm表示。若導電度較小時,亦會以其10-3之mmho/cm或其10-6之μmho/cm表示。
  鐵 ( Iron , Fe )的定義  
水中含有鐵、錳會增加水的色度及濁度,阻礙透光性,影響水生植物之光合作用,並會產生臭味,若用作給水水源將影響飲用水之可口度。 鐵亦為人體必需元素之一,許多蛋白質均含鐵,例如血紅素和細胞色素等。
更新日期:2017年3月10日