河川底泥酸鹼萃出液的有機碳含量、腐植化指數及生物性指數
蕭中盛
1曹靜雯
4、專題生
6、邱俊彥
3、詹聖慶
5、賴文亮
2[作者名單由靜雯學姐統一調整]
1大仁科技大學環境管理研究所 碩士生
2大仁科技大學環境管理研究所 教授
3大仁科技大學環境管理研究所 副教授
4大仁科技大學環境管理研究所 助理
5大仁科技大學護理系 副教授
6大仁科技大學環境與職業安全衛生系 專題生
研究計畫編號：MOST 103-2221-E-127 -001-MY3 & MOST 104-2221-E-127 -002 –MY2
摘 要[看完結果與討論重點後..再自行看實驗室發表論文練習]
本研究於2016年8月採集高屏溪及東港溪流域之底泥，將前處理之底泥利用水及酸鹼萃取，並將 萃取後之萃出液進行分析，利用螢光激發發射光譜儀、紫外光吸收光光譜儀及總有機碳分析儀探討有 機物性質變化，另藉由腐植化指數及生物指數評估有機物之來源。結果顯示高屏溪及東港溪流域酸鹼
萃取NPDOC值都高於水萃取。SUVA值部份，水萃取有機物性質大部分為親水性，除月眉橋、西門
大橋、隴東橋、潮州大橋；酸及鹼萃取有機物性質則都屬親水性。EEFM光譜圖各河段代表點水萃取 及酸萃取Peak較無太大變化，鹼萃取變化較。
關鍵詞：底泥、螢光激發發射光譜、腐植化指數、生物指數
一、前言
底泥主要由有機和無機顆粒所組成[1]，有機 體為水中動物及植物的屍體殘渣分解後，與其他 有機化合物所組成[2]；無機體來源則是岩石風化 所產生的礫石、砂、黏土等。故河川底泥環境是 許多無機礦物及有機物質的複雜混合物，具有生 態功能，包括底棲動物棲息地、有機碳的儲存和 生物地球化學循環等作用[3]，同時也是污染介質，
河川底泥會因水流流速、洪水、潮汐及人為活動 的影響，產生再懸浮作用 (resuspension) ，經擾 動所產生的懸浮顆粒，
底泥及土壤中的常見的有機物萃取區分為孔 隙 水 有 機 物 (Pore Water Organic Matter, PWOM)、 水 可 萃 取 有 機 物(Water Extractable Organic Matter, WEOM)、 鹼 可 萃 取 有 機 物 (Alkaline Extractable Organic Matter, AEOM)及有 機溶劑萃取有機物[4]。孔隙水有機物是利用離心
機將原始底泥進行泥水分離而獲得孔隙水；水可 萃取有機物是以超純水( Milli-Q )為萃取溶劑；鹼 可萃取有機物可用氫氧化納、氫氧化鉀為萃取溶 劑。[前面方法的有機物含量如何測定???]。碳量 測定方式利用總有機碳分析儀以燃燒法測定，含 碳量越高則表示有機物越多，但只能知道總量卻 不能得知有機物種類，故還需其他參數輔助說明。
光譜分析近年廣為許多研究者所採用其優點 為非破壞性分析工具，具適於固體及液體水樣、
不需破壞水樣原性質、僅需少量水樣、樣品不具 複雜之前處理步驟及可提供有機物之分子結構、
化學及官能基等特性[5]，相較之下，傳統之測量 方式耗時，且難以即時反應水質變化，只能反應 有機物之總量變化，不能呈現出有機物成份，例 如無法區分易分解、可分解和不易分解的有機物 或者分解速率快和慢的有機物。
過去底泥中有機物採BOD5、COD測定為主，
無法顯示其總體被吸附有機碳含量，甚至利用總 有機碳分析儀以燃燒法測定，雖可測得可被燃燒 的有機碳含量，但仍無法瞭解有機物之性質。故 本研究利用螢光激發發射光譜儀、紫外光吸收光 光譜儀及總有機碳分析儀探討河川底泥經萃取釋 出之有機物特性變化，並比較可溶於水及溶於酸 鹼 有 機 物光 譜特性之差 異，包 括 腐 植 化 指 數 (Humification index, HIX)及生物性指數(Biological index, BIX)。本研究之污泥取自高屏溪流域及東 港溪流域，採樣地點配合環保署公告之水質自動 監測站。
二、採樣地點、樣本前處理與參數分析
2.1. 採樣地點
本研究於2016年8月24日至2016年8月25 日進行高屏溪流域(GP)及東港溪(DG)流域現地採 樣，採樣點位置與環保署水質監測點相同，高屏 溪流域共有15個採樣點，東港溪流域共有5個 採樣點，採樣點位置分佈整理如圖1。高屏溪流 域各河段採樣點編號1-3屬旗山溪為甲仙取水口、
月眉橋、新旗尾橋；編號4-5屬美濃溪為西門大 橋、旗南橋；編號6-7屬荖濃溪為新發大橋、六 龜大橋；編號8-9屬隘寮溪為南華大橋、里港大
橋；編號10-15屬高屏溪為里嶺大橋、九如橋、
高屏大橋、萬大大橋、昌農橋、雙園大橋。東港 溪流域採樣點編號1-5為隴東橋、潮州大橋、興 社大橋、港西抽水站、東港大橋。
圖1高屏溪及東港溪流域採樣點位置分佈圖
(編號1-3屬旗山溪為甲仙取水口、月眉橋、新旗尾橋；編 號4-5屬美濃溪為西門大橋、旗南橋，編號6-7屬荖濃溪為 新發大橋、六龜大橋；編號8-9屬隘寮溪為南華大橋、里 港大橋；編號10-15屬高屏溪為里嶺大橋、九如橋、高屏 大橋、萬大大橋、昌農橋、雙園大橋。東港溪流域採樣點 編號1-5為隴東橋、潮州大橋、興社大橋、港西抽水站、
東港大橋。)
2.2. 底泥之採樣設備及樣本前處理與萃取方式 底泥採樣方式由橋上向河道中心降下艾克曼 採樣器(型號,廠商,國家)進行底泥抓取，視橋上車 流狀況進行採樣調整，若車流量過多則改以河岸 邊靠近河道中心以不銹鋼採樣勺挖取底泥。
底泥樣本萃取前需進行前處理，包括將採集 底泥自然風乾約一個月，除去樹枝、小石頭及其 他雜質，經不同分析篩目過篩，MESH No.10, 2 mm；No.40, 0.420 mm；No.200, 0.074 mm； No.500, 0.025 mm (BUNSEKIFURUI, Kuang Yang, Taiwan)，最後取0.025~0.075 mm之風乾底 泥，將完成前處理之底泥進行後續水萃取及酸鹼 催化萃取，酸鹼萃取方式修正Hur et al.(2009)[6]
和黃韋翔 (2013)[7]水萃取：秤取10 g 底泥樣本
置於玻璃瓶內，加入超純水 200 mL (土水比：
1/20)後放 置 在 震 盪 恆 溫水槽，轉速設 定 150
rpm，震盪24小時，震盪完畢後，靜置24小時，
取上 澄液 ， 再 經 0.45 μm(Mixed cellulose ester, Advantec MFS Inc., Japan)濾膜過濾，濾液進行分 析。
1. 酸萃取：秤取10 g 風乾底泥，置於玻璃瓶內，
加入1N 200 mL HCl (土水比1:20) 後震盪，轉 速設定150 rpm ，震盪8小時後靜置24小時，
再以桌上型離心機3000 rpm 2分鐘，分離萃取 液與底泥，之後將鹽酸萃取液及底泥 pH 分別 調整至中性，將 pH 調整至中性之鹽酸萃取液 用0.45 μm (Mixed cellulose ester, Advantec MFS Inc., Japan)濾膜過濾，濾液進行分析，而底泥則 為鹼萃取。
2. 鹼萃取：將 pH 調整至中性的底泥加入 1M 200 mL NaOH (土水比1:20)後震盪，轉速設定 150 rpm ，震盪24小時後靜置24小時，取上澄 液並加入 HCl 將pH 調整至中性，再經0.45 μm (Mixed cellulose ester, Advantec MFS Inc., Japan) 濾膜過濾，濾液進行分析。
2.3. 螢 光 激 發 發 射 光 譜(Excitation-emission fluorescent matrix, EEFM)
螢光光譜儀(F-4500, Hitachi, Japan)之操作條 件整理如表1。分析前將實驗室之二段水注於一 公分之四面透明石英比色管中，並置入樣品槽掃 瞄，作為空白掃瞄，隨後取約八分滿之水樣過濾 液，進行樣本掃瞄，掃瞄後利用螢光圖譜分析軟 體，將水樣圖譜扣除空白圖譜後，得到樣本之螢 光圖譜，該設備光源採用氙燈作為光源，功率為 150 W，偵測器採用光電倍增管，其功能除了傳 統單一波長掃描外，並具有三度位向測量之功能 藉此功能可將激發及發射波長分別繪製於 X 及
Y 軸上，並將螢光強度顯示於Z 軸，依光柵寬度
設定，產生數百至數千筆之數據資料，儀器附屬 分析 FL Solutions 軟體進行 3-D 圖譜之繪製，爾 後 將 其 數據 輸出轉成 Excel.csv 檔，原本 Excel.csv 矩陣型之數據，經轉檔後變為直列型式
數據並匯入 Surfer 後可繪製出與 FL Solutions 軟 體相同之圖譜，最後利用 Surfer 軟體將螢光圖譜 呈現出來，但使用 FL Solutions 軟體作為EX/EM (Excitation/ Emission) 判讀效率較佳，故繪圖與 圖譜之判讀為分開作業之方式。
表 1螢光光譜儀之操作參數設定值
Parameter Value
Measurement type 3-D scan
Data mode Fluorescence
EX Start – End WL 200 - 400 nm EM Start – End WL 250 - 550 nm EX & EM Slit 10 nm
Scan speed 2400 nm/min
PMT Voltage 700 V
2.4. 紫外光吸收光譜
水樣的吸收值測定以紫外光 及可見光譜儀
（U-2900, Hitachi, Japan）進行，該儀器之測定 波長範圍設定於 200-900 nm，測定前使用實驗 室之超純水置於兩個一公分之石英比色管中，同 時放入背景值槽及樣品槽中，進行儀器歸零校正 之步驟，隨後取約八分滿之水樣於一公分之石英 比色管中，將其置入樣品槽內，樣本分析操作條 件如表2。
表 2紫外光吸收光譜參數設定值
Parameter Value
Measurement type Wavelength scan
Data mode Abs
Start Wavelength 900 nm End Wavelength 200 nm
Slit Width 1.5 nm
Scan speed 400 nm/min
2.5. 非揮發 性 溶 解 性 有 機 碳 (non-purgable dissolved organic carbon, NPDOC)
將樣本以 0.45 μm 濾 膜 (Mixed cellulose ester, Advantec MFS Inc., Japan) 過濾，將濾液以 磷酸 (H3PO4, Merck, Germany) 酸化至pH < 2 後，
以總 有 機 碳 分 析 儀 (Lotix, Teledyne Tekmar, U.S.A)進行測定，注入裝填有高感度觸媒高溫爐 中，在 680 ℃下與氧氣反應生成 CO2 ，並藉載 流氣體攜帶 CO2 流經無機碳反應器及除濕、降 溫與乾燥，最後 CO2 送至非分散紅外線吸收偵 檢器 (Non-dispersive Infrared Absorption Detector) 中 並配合 由 一 系列適當 Potassium hydrogen phthalate,KHP濃度之總碳(Total Carbon, TC) 標準 溶液所得之檢量線，而測定出水樣之 TC 即可得 水中之 DOC 值，其單位為 mg-C/L。樣本在分 析前，利用酸化及氣提方式先行去除無機碳之步 驟 ， 去 除 揮 發 性 有 機 物 (Purgeable organic matter)， 因此本 分 析方 法所得之 碳 量稱為 NPDOC。
三、結果與討論
3.1 底泥萃出液NPDOC值及SUVA值 3.1.1 NPDOC值
圖 2為2016年8月高屏溪流域底泥經三種 溶劑萃出液之NPDOC值。圖2顯示出旗山溪河 段 水 萃 取 介 於 1.63-2.75 mg-C/L， 酸 萃 取 介 於 20.36-22.73 mg-C/L，鹼萃取介於12.21-25.69 mg-
C/L。美濃溪河段萃出液之NPDOC值水萃取為
3.46 與 2.31 mg-C/L， 酸 萃 取 為 21.47 與 21.50 mg-C/L，鹼萃取為49.80與20.28 mg-C/L。荖濃 溪河段萃出液之NPDOC值水萃取為2.38與2.12 mg-C/L，酸萃取為6.93與21.95 mg-C/L，鹼萃取 為7.80與10.67 mg-C/L。隘寮溪河段萃出液之 NPDOC值水萃取為3.87與1.57 mg-C/L，酸萃取 為 11.08 與 22.31mg-C/L， 鹼 萃 取 為 51.33 與 10.41 mg-C/L。 圖 2(A-2)高 屏 溪 河 段 水 萃 取 之
NPDOC值，除九如橋為67.65 mg-C/L，其它測 點 為2.18-4.86 mg-C/L， 酸 萃 取 為 11.76-42 mg- C/L， 鹼 萃 取九 如橋 NPDOC 值 高達 41.93 mg- C/L，其它測點介於11.7-22.5 mg-C/L，鹼萃取除 九 如橋 及昌 農橋 值 較 高 為708.64、116.42 mg- C/L，其他測點為959-63.63 mg-C/L。
高 屏 溪 流 域 大 部分樣本 底 泥 萃 取 液 之
NPDOC值，以鹼萃取最高，其次為酸萃取，最
後為水萃取，但九如橋酸萃取比水萃取較低，部 分測點測點則是酸萃取比鹼萃取高，可能與各測 點底泥可溶於酸鹼之有機物質不同相關所致。九 如橋三種萃取之NPDOC值為流域最高，推測可 能與武洛溪集水區內養殖及畜牧有關；新發大橋 可 能 因位於上游且較 無 污 染 ， 酸 及 鹼 萃 取
NPDOC值為流域最低。
圖 3為2016年8東港溪流底泥經水及酸鹼 萃 出 液 之 NPDOC 值 。 東 港 溪 流 域 萃 出 液 之 NPDOC值水萃取為2.58-13.40 mg-C/L，酸萃取 為21.71-35.27 mg-C/L，鹼萃取隴東橋及潮州大 橋為29.84、30.39 mg-C/L，興社大橋、港西抽水 站及東港大橋值較高為322.03、406.61、484.28 mg-C/L。
隴東橋及潮州大橋NPDOC值，酸萃取最高，
其次為鹼萃取，最後為水萃取，與興社大橋、港 西抽水站及東港大橋NPDOC值所呈現結果不同，
最高為鹼萃取，其次為酸萃取，最後為水萃取，
此現象與底泥附著有機物溶於酸鹼液之能力不同 相關。可能與各測點底泥可溶於酸鹼之有機物質 不同 所致。另東 港 溪 流 域底 泥 酸 鹼 萃 出 液 之
NPDOC大部份均高於高屏溪流域(除九如穚例外)，
已是推測與該流域畜牧廢水污染大量流入沉積於 底泥所致。之中度至重度污染河川，故 NPDOC 值較高。
圖2 高屏溪流域底泥經 (A)水 (B)酸 (C)鹼萃取 後，萃出液之NPDOC值
圖 3東港溪流域底泥經 (A)水B)酸C)鹼萃取後，
萃出液之NPDOC值 3.1.2 SUVA值
SUVA值可以解釋水樣中有機物之性質，此 參 數 為 利 用 水 樣 之 UV(cm-1) 值 除 以 DOC(mg/L)，再乘以100，其單位為L/mg-m。研 究指出，當水中之SUVA大於4-5(L/mg-m)時，
有機物之性質屬疏水性，相反地，SUVA值小於 3(L/mg-m)時，有機物性質屬親水性[8]。
圖 4為高屏溪底泥萃出液之 SUVA值。旗 山溪河段萃出液SUVA值水萃取月眉橋最高為 4.88，甲仙取水口及新旗尾橋為1.56、4.66 L/mg- m，酸萃取為 0.05-0.58 L/mg-m，鹼萃取為 1.3-
2.1 L/mg-m；美濃溪河段萃出液之SUVA值水萃
取 為 3.7、2.5 L/mg-m， 酸 萃 取 為 0.13、0.19 L/mg-m，鹼萃取為1.9、1.6 L/mg-m。荖濃溪河 段 萃 出 液 之 SUVA 值 水 萃 取 為 2.1、2.4 L/mg-
m， 酸 萃 取 為 0.6、0.04 L/mg-m， 鹼 萃 取 為 0.9、1.3 L/mg-m；隘寮溪河段萃出液之SUVA值 水萃取為1.8、1.0 L/mg-m，酸萃取為0.4、0.06 L/mg-m，鹼萃取為1.3、0.8 L/mg-m；高屏溪河 段 萃出 液之 SUVA值 水萃 取介 於 1.1-2.8 L/mg- m，酸萃取介於0.07-1.5 L/mg-m，鹼萃取介於 0.3-1.7 L/mg-m。
水萃取之 SUVA 值均大於 1，月眉橋達到 4- 5，但酸萃除九如橋大於 1 外，其餘都小於 1，至 於鹼萃取除高屏溪主流 3 點小於 1 外，其它測點 之數值均大於 1，但均小於 2。旗山溪河段萃出 液 SUVA 值甲 仙取 水口、 月 眉 橋 、新 旗 尾橋 1.56 、 4.88 、 1.66 L/mg-m ， UV254 值 為 0.043 、 0.08 、 0.038 ， NPDOC 值 為 2.75、1.63、2.28 L/mg-m，UV254月 眉 橋最高 ，
NPDOC值則最低，SUVA值為河段最高。高屏
溪流域酸萃取九如橋UV254值為0.59 cm-1，其他 測點 為 0.011-0.131；NPDOC 值 為 41.93 mg- C/L， 其 他測點 為6.93-22.73 L/mg-m，UV254及
NPDOC值為流域最高，以致九如橋SUVA值較
高。高屏溪主流鹼萃取九如橋NPDOC值708.64 為河段最高，UV254為3.57 cm-1，雖有較高之吸 收值，但可明顯看出其與NPDOC值有很大差距，
導致SUVA值較低。
高屏溪流域底泥酸萃取之SUVA值大都小於，
而水 萃 取 大 都 大 於 1， 鹼 萃 取 除 高 屏 溪 主 流
11、12及13採樣點小於1外，其它測點之數值
均大於1，但均小於2，此表示酸萃出的有物碳
含量雖高，但其對UV254吸收值不高，相對鹼 性萃取，可有效萃出具UV254吸收能力之有機 物。
圖 5為東港溪流域底泥萃出液之SUVA值。
隴東橋及潮州大橋底泥水萃出液SUVA值較高，
分別為5.3、5.8 L/mg-m有機物性質屬疏水性，
興社大橋、港西抽水站、東港大橋底泥有機物屬 親 水 性 ； 酸 及 鹼 萃 出 液 之 SUVA 值 都小於 3 L/mg-m，有機物性質都屬親水性。
隴 東 橋 及 潮 州 大 橋 水 萃 取 UV254 值 為 0.14、0.17 cm-1， 其 他測點 為 0.12-0.67 cm-1；
NPDOC值2.58、2.84 mg-C/L，其他測點為8.86- 13.40 mg-C/L，較低之NPDOC，以致SUVA值 較高。酸萃取港西抽水站UV254值為0.39 cm-1， 其他測點為0.015-0.17 cm-1；港西抽水站NPDOC 值為26.67 mg-C/L，其他測點為21.71-35.27 mg- C/L，港西抽水站UV254為流域最高，以致SUVA 值較高。鹼萃取隴東橋及潮州大橋UV254值均為 0.42 cm-1，其他測點為2.97-3.31 cm-1；隴東橋及 潮州大橋NPDOC值為29.84、30.39 mg-C/L，其 他測點為322.03-4884.28 mg-C/L，隴東橋及潮州 大橋UV254及NPDOC為流域最低，以致SUVA 值較高。
圖 4高屏溪流域底泥經 (A)水 (B)酸 (C)鹼萃取 後，萃出液之SUVA值
圖 5東港溪流域底泥經 (A)水 (B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之SUVA值
柬港溪流域底泥酸萃取之SUVA值大都小於
1(除港西抽水站外)，而水萃取都大於1，在隴東
橋及潮州大橋其至大於5，屬疏水性有機物；鹼 萃取分，僅隴東橋、潮州大橋大於1，其餘3測
點均小於1，此表示酸萃出的有物碳含量雖高，
但其對UV254吸收值不高，相對鹼性萃取，可
有效萃出具UV254吸收能力之有機物。
3.2 光譜特性分析
3.2.1有機物激發發射光譜圖
[9]之研究將水中有機物區分為五大類， I 類 對應位置(200-250/ 280-330 nm) 屬芳香族蛋白質 (酪胺酸) II 類對應位置(200-250/330-380 nm) 屬芳 香 族 蛋白質 (BOD5)；III 類對應 位 置(200- 250/380-540 nm)為似黃酸；IV 類對應位置(250-
340/280-380 nm)屬溶解性微生物產物之蛋白質 (色胺酸)；V 類對應位置(250-400/380-540 nm) 屬 似腐植酸。
圖 6為高屏溪流域底泥萃出液之 EEFM圖，
高屏溪流域各支流代表點螢光波峰位置，整理如
表3(水???酸???鹼???萃取)。為方便討論，測點
數據之選擇，各支流採進入主流最近一點為原則 進行水及酸鹼萃出液五類有機物範圍說明。依表 3選一種萃取方式討論即可，個人建議以酸萃取 為主要討論對象,並針對每流域一點，III類及V 類波峰強度被萃出強度之差別，同時間說明I、II 及IV之強度又為何。旗山溪以新旗尾橋為代表，
II 類只有酸萃取有波峰、鹼萃取無 III 類波峰；
美濃溪以旗南橋為代表，鹼萃取 IV 類無 波峰；
荖濃溪以六龜大橋為代表，鹼萃取則無 III 類 Peak、鹼萃取無 IV 類 Peak；隘寮溪以里港大橋 為代表，鹼萃取無 II 類 Peak，酸萃取無 V 類 Peak；高屏溪以九如橋為代表(九如橋鹼萃取五 類均無波峰，故只探討水及酸萃取)，酸萃取無
II 類波峰、水萃取無 V 類波峰，高屏溪各支流代
表點三種萃取有顯示出螢光波峰位置整理如表 3。
九如橋鹼萃取之EEFM圖超出文獻所提供之 五類有機物位置範圍，故鹼萃取底泥樣本則再調 整激發及發射波長範圍進行測定，激發/發射：
350-650nm/550-650nm，整理如圖8。
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - G P 9
3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 2 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - G P 1 1
I I I I I I
I V V
B - G P 7
I I I I I I
I V V
B - G P 9
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0
0 4 0 0 8 0 0 1 2 0 0 1 6 0 0 2 0 0 0 2 4 0 0 2 8 0 0 3 2 0 0 3 6 0 0 4 0 0 0 4 4 0 0 4 8 0 0 5 2 0 0 5 6 0 0 6 0 0 0 6 4 0 0 6 8 0 0
I I I I I I
I V V
B - G P 1 1 2 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - G P 3
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - G P 5
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - G P 7
I I I I I I
I V V
B - G P 3
I I I I I I
I V V
B - G P 5
I I I I I I
I V V
C - G P 3
I I I I I I
I V V
C - G P 5
I I I I I I
I V V
C - G P 7
I I I I I I
I V V
C - G P 9
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
I I I I I I
I V V
C - G P 1 1
Excitation(nm)
E m i s s i o n ( n m )
圖 6 高屏溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之EEFM 圖
表3 高屏溪流域各支流代表點螢光波峰位置(水???
酸???鹼???萃取)
代 表 點
有機物分類(波峰位置 nm/螢光強度)
I II III IV V
新 旗 尾 橋
224-228/
307-310 (240-516)
226/340 (631)
226-246/
400-415 (339-525)
270-276/
307-343 (272-663)
260-320/
409-441 (160- 2780)
旗 南 橋
224-228/
295-310 (348-382)
226-228/
322-340 (305-
348)
234-248/
418-436 (215- 2617)
270-274/
307-322 (205-234)
300-306/
403-442 (165- 2396)
六 龜 大 橋
222-226/
295-310 (229-705)
226-228/
322-304 (200-
440)
234-248/
397-415 (460-727)
270-278/
301-343 (111-976)
254-308/
409-436 (549- 1963)
里 港 大
224-226/
298-307 (257-596)
224-228 /331-352 (171-
230-250/
412-424 (116-
268-272/
301-313 (185-670)
270-298/
409-442 (185-
橋 261) 1430) 1323)
九 如 橋
226/
307-325 (5021-
5557)
224/
355-361 (4227)
244/439 (1697)
276-280/
313-328 (5746-
6589)
270/451 (1462)
圖 7為東港溪流域底泥萃出液之 EEFM圖，
高屏溪流域各支流代表點螢光波峰位置，整理如
表3(水???酸???鹼???萃取)。為方便討論，測點
數據之選擇，各支流採進入主流最近一點為原則 進行水及酸鹼萃出液五類有機物範圍說明。依表 3選一種萃取方式討論即可，個人建議以酸萃取 為主要討論對象,並針對每流域一點，III類及V 類波峰強度被萃出強度之差別，同時間說明I、II 及IV之強度又為何。
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
Excitation(nm)
I I I I I I
I V V
A - D G 3
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - D G 4
3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 2 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - D G 5
E m i s s i o n ( n m )
0 1 2 0 2 4 0 3 6 0 4 8 0 6 0 0 7 2 0 8 4 0 9 6 0 1 0 8 0 1 2 0 0 1 3 2 0 1 4 4 0
I I I I I I
I V V
B - D G 3
I I I I I I
I V V
B - D G 4
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0
I I I I I I
I V V
B - D G 5
I I I I I I
I V V
C - D G 3
I I I I I I
I V V
C - D G 4
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
I I I I I I
I V V
C - D G 5
I I I I I I
I V V
C - D G 1
0 3 0 0 6 0 0 9 0 0 1 2 0 0 1 5 0 0 1 8 0 0 2 1 0 0 2 4 0 0 2 7 0 0 3 0 0 0 3 3 0 0 3 6 0 0 3 9 0 0 4 2 0 0
I I I I I I
I V V
C - D G 2 2 0 0
2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
I I I I I I
I V V
A - D G 1
2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0
0 1 2 0 2 4 0 3 6 0 4 8 0 6 0 0 7 2 0 8 4 0 9 6 0 1 0 8 0 1 2 0 0 1 3 2 0 1 4 4 0
I I I I I I
I V V
A - D G 2
I I I I I I
I V V
B - D G 1
I I I I I I
I V V
B - D G 2
圖 7 東港溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之EEFM 圖
表4 東港溪流域各點螢光波峰位置(水???酸???
鹼???萃取)
代 表 點
有機物分類(波峰位置 nm/螢光強度)
I II III IV V
隴 東 橋
218-228/
304-328 (308-622)
228/337 (325)
242-236/
403-418 (417-1137)
268-280/
298-337 (208-505)
258-306/
403-448 (331-3759)
潮 州 大 橋
208-226/
304-307 (241-567)
226/346 (220)
234-236/
409-424 (204-1192)
258-278/
301-341 (150-369)
258-302/
409-451 (145-4164)
興 社 大 橋
226-230/
310-313 (632-728)
No Data
238-242/
427-445 (1420-1898)
278-280/
319-346 (841-891)
310/
409-415 (1030-1364)
港 西 抽 水 站
228/316 (959)
228-230/
343-352 (563-759)
238-248/
415-445 (1745-2052)
278/319 (1132)
316-324/
409-418 (1371-1567)
東 港 大 橋
226/313 (978)
230-232/
349 (880-1584)
244/439 (1697)
276-280/
313-328 (5746-6589)
256-324/
409-445 (1316-2621)
水及酸萃取之波峰均顯示在五類有機物範圍 裡，並無鹼萃取超出範圍的情況發生。圖 8為底 泥鹼萃出液之EEFM圖，並發現激發/發射波長 在 350-650 nm/550-650nm 之 底 泥 鹼 萃 出 液 之
EEFM 圖。圖中可看出鹼萃取液在激發/發射：
350-650nm/550-660nm 範圍中在各支流代表點都 有明顯的波峰，新旗尾橋無波峰，波峰 位置 434-475/503-533 nm，與[10]文獻中提到在激發/ 發 射 ：455 nm/521nm 處 的 土 壤黃酸位 置 相 近 [10]，因此判斷此範圍內有機物可能與土壤黃酸 有關。
3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
G P 3
3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
G P 5
3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
G P 7
3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
G P 9
4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 6 0 0 3 5 0
4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0
G P 1 1
D G 3
D G 4
3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0 2 0 0 0 2 2 0 0 2 4 0 0 2 6 0 0 2 8 0 0 3 0 0 0 3 2 0 0
D G 5 D G 1
D G 2
E m i s s i o n ( n m )
Excitation(nm)
圖 8 高屏溪(GP)及東港溪(DG)流域之底泥鹼萃 出 液 之 EEFM 圖[激 發/發 射 ：350-650nm/550- 650nm]
3.2.2 HIX及BIX值
[11]之文獻指出，固定激發波長254 nm，以
高發射波長435-480 nm與低發射波長300-345進 行相除 ，稱為 腐 植 化 指 數(Humification index,
HIX) ，屬陸地來源者，其值高達10-16，值介於
6-10之間來源則來自陸地比例較高，值4-6來源 為水中原生生物或細菌之生長比例較高，小於4 屬水中原生生物或細菌之生長[11]。生物性指數 (Biological index, BIX)則可解釋水樣中有機物形 成時間，計算方式為固定激發波長310 nm，發射 380 nm 與 430 nm 相除 大 於 1 者 ， 為原生 之 DOM，0.6-0.7者，則屬新生之DOM[參考文獻]。
圖 9為高屏溪流域底泥萃取液之 HIX 值比 較。旗山溪河段底泥萃出液之 HIX 值水萃取甲 仙取水口、月眉橋值介於4-6，新旗尾橋為3.3，
酸萃取值都小於4，鹼萃取質都大於10；美濃溪 河段萃出液之 HIX 值水萃取值都大於4，酸萃取
值都小於4，鹼萃取值都大於10；荖濃溪河段萃 出液之 HIX 值水及酸萃取值都小於4，鹼萃取值
則都大於10；隘寮溪河段萃出液之 HIX 值水萃
取南華大橋介於4-6，里港大橋則小於4；酸萃取
皆小於4；鹼萃取皆大於10；高屏溪河段底泥萃
出液之 HIX 值水萃取昌農橋及雙元大橋皆大於
4，其他測點則小於4；酸萃取皆小於4；鹼萃取
高屏大橋及萬大大橋介於6-10，其他測點皆大於
10，九如橋計算值為0，故無法判定 HIX 值。
圖10為東港溪流域底泥萃出液HIX值。水 萃取隴東橋及潮州大橋小於4，興社大橋及東港
大橋介於4-6，港西抽水站介於6-8；酸萃取均小
於4；鹼萃取隴東橋及潮州大橋介於20-25，興社
大橋、港西抽水站、東港大橋三個測點計算值為
0，故無法判定HIX值。
[善用文獻說明..針對高屏溪及東港溪三種萃 取結果..說明高屏溪底泥及東港溪有機物之特性 有何差別..]
圖 11為高屏溪流域底泥萃出液之BIX值。
旗山溪河段底泥萃出液之 BIX 值水萃取介於0.6- 0.84， 酸 萃 取 介 於 0.8-1.2， 鹼 萃 取 介 於 0.5- 0.63；美濃溪河段萃出液之 BIX 值水萃取介於 0.6-0.8， 酸 萃 取 介 於 0.8-1， 鹼 萃 取 介 於 0.5- 0.62；荖濃溪河段萃出液之 BIX 值水萃取介於 0.8-1，酸萃取接近1，鹼萃取介於0.5-0.64；隘 寮溪萃出液之 BIX 值水萃取介於0.6-1，酸萃取 介於0.8-1.2，鹼萃取介於0.6-0.8；高屏溪河段底 泥萃出液之 BIX 值水萃取除九如橋大於1，其他
測點介於0.6-1；酸萃取里港大橋及雙園大橋大
於1，其他測點介於0.6-1，鹼萃取九如橋雙園大
橋小於0.6，其他測點大於0.6。
圖 12為東港溪底泥萃出液之BIX值。水萃
取均小於0.8，酸萃取隴東橋大於1，其他測點皆
介於0.8-1，鹼萃取均小於0.6。
[善用文獻說明..針對高屏溪及東港溪三種萃 取結果..說明高屏溪底泥及東港溪有機物之特性 有何差別..]
圖 9 高屏溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之HIX值
圖10東港溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之HIX值
圖 11高屏溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之BIX值
圖 12東港溪流域底泥經(A)水(B)酸(C)鹼萃取後，
萃出液之BIX值
3-3 SR值
[12]研究指出 SR(S275 / S350 , S275 :波長275-295 nm之吸收值的斜率，S350:波長 350-400 nm之吸 收值的斜率)代替有機物分子量大小[12]。圖13 為高屏溪底泥萃出液之SR值。水萃取旗山溪河
段分別為2.90、2.30、3.78，[比較各支流各測點
之分子量大小]美濃溪河段分別為2.08、2.66[比 較各支流各測點之分子量大小]，荖濃溪河段分 別 為 2.78 、 3.01 ， 隘 寮 溪 河 段 分 別 為 2.39、5.97[比較各支流各測點之分子量大小]，高
屏 溪 河 段 分 別 為
2.59、5.55、2.56、4.25、1.96、2.68[比較各支流
各測點之分子量大小]；酸萃取旗山溪河段分別 為 5.34、25.77、-1.94，美 濃溪 河 段 分別為 5.04、3.45[比較各支流各測點之分子量大小]，荖 濃溪河段分別為2.99、5.52，隘寮溪河段分別為 3.51 、 5.52 ， 高 屏 溪 河 段 分 別 為 5.65、6.93、6.11、5.66、5.94、3.89；鹼萃取旗 山溪河段分別為4.05、2.99、3.57，美濃溪河段 分 別為 2.67、 2.91， 荖 濃 溪 河 段 分 別 為 4.75、3.74，隘寮溪河段分別為3.31、4.66，高屏 溪 河 段 分 別 為 3.85 、 - 4.8、3.68、3.14、2.37、2.69。
之後進行緦結說明三種萃取方式之分子量大 小有何差別…
圖 13高屏溪流域底泥(A)水(B)酸(C)鹼萃取，萃 出液之SR值
如高屏溪說明…圖14為東港溪流域底泥萃 出 液 之 SR 值 。 水 萃 取 分 別 為 1.38、1.32、2.99、2.79、2.99；酸萃取分別為 4.58、6.34、6.47、3.97、7.01；鹼萃取分別為 4.58、6.34、6.47、3.97、7.01。
圖 14東港溪流域底泥(A)水(B)酸(C)鹼萃取，萃 出液之SR值
四、結論
[看完結果與討論重點後..自行練習]1. 高屏溪流域和東港溪流域水及酸鹼萃出液
NPDOC值以九如橋、港西抽水站及東港大
橋最高。高屏溪流域及東港溪流域水萃取有 機物性質月眉橋、隴東橋及潮州大橋為疏水 性，其他測點都為親水性；酸及鹼萃取有機 物性質兩個流域都屬親水性。
2. 各河段代表點水萃取有機物
3. 高屏溪流域及東港溪流域水萃取HIX值新旗 尾橋、新發大橋、六龜大橋、里嶺大橋；酸
萃取均小於4；鹼萃取則都是大於或接近
10。高屏溪流域及東港溪流域水萃取BIX值
除九如橋值大於1，其他測點介於0.6-1；酸 萃取皆介於0.8-1.2；鹼萃取月眉橋、西門大 橋、六龜大橋、九如橋及雙園大橋與東港溪 流域皆小於0.6。
五、致謝
感 謝科 技 部 計 畫提 供研 究費(計劃編 號 ： MOST 103-2221-E-127 -001 –MY3 and MOST 104-2221-E-127 -002 –MY2)使本研究得以完成，
在此一併提出個人最高之謝意。
六、參考文獻
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