【記者鄒志中報導】 為改善麒麟潭「魚菜共生」因而造成的水質優氧化問題,台中科技大學專家群2021年8月17日週二上午十時三十分前往鹿谷郷永隆麒麟潭,討論如何運用「奈米鈣」的新技術,希望能夠順利完成水質的淨化與水資源的保存,讓鹿谷鄉美麗的水域,重新活絡、再度充滿綠意及活力。
據了解,水質優氧化帶來的問題包括有藻類的大量死亡、湖泊內的氧氣降低、水中的魚蝦無法生存,除破壞自然生態的平衡,水質還會因氧氣的缺少而發臭 !若是將湖泊內的水做為飲用水,則將提高處理成本,增加消毒用量,同時造成飲用水質的安全危害人體健康。
據悉,台中科大科技部促進環境保育效益計劃計劃主持人台中科技大學黃健哲教授、大水堀休閒農業促進會理事長陳清吉、彬彬書院林文燦理事長、汪鑑雄常務監事及台中科大研究團隊在鹿谷郷永隆麒麟潭,討論鹿谷永隆麒麟潭水質改善的問題,將魚菜共生使用「奈米鈣」技術應用在麒麟潭,盼改善麒麟潭水質優氧化;國立台中科技大學黃主任、張主任通過申請科技部的計劃,活用噴泉技術改善麒麟潭水質優氧化,將魚菜共生使用的「奈米鈣」的新技術應用在麒麟潭,希望在鹿谷鄉這美麗的水域,順利完成水資源淨化及魚類保育。
所謂的「優養化」(英語:Eutrophication),是指湖泊、河流、水庫…等水體中的氮、磷等植物營養物質含量過多,所引起的水質污染現象。由於水體中氮、磷營養物質的富集,引起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖,使水體溶解氧含量下降,造成植物、水生物和魚類衰亡甚至絕跡的污染現象。
水體「優養化」破壞了水體原有的生態系的平衡。若水體中光合作用生成有機物的速度與呼吸作用消耗有機物的速度基本相等時,藻類在水體中有機物的生長遠大於其消耗,使有機物積蓄起來。「優養化」將造成促進細菌類微生物的繁殖,一系列異營生物的食物鏈都會有所發展,水體中耗氧量將大大增加。
由於藻類只在水體表層能接受陽光的範圍內生長,並排出氧氣,在深層的水中就無法進行光合作用而出現耗氧,在夜間或陰天也耗氧。藻類的死亡和沉澱都把有機物轉入深層或底層水中,那裡將聚集大量待分解的有機物,但卻沒有足夠的溶解氧供應,則變為厭氧分解狀態,使大量的厭氧細菌繁殖起來。
無機氮的富集,開始使硝化細菌繁殖,大量消耗溶解氧,在缺氧狀態下,又會轉為反硝化過程。這樣在底層將出現呼吸消耗有機物速度遠遠快於光合作用生成有機物速度的腐化污染狀態,並逐步向表層發展,嚴重時可使一部分水體完全變為腐化區。一片水域所涵容的養分,隨著時間逐漸增加的一種現象和過程。
「優養化」本來是水域自然生態系必然的消長過程:一片水域在形成後,隨著歲月的增長,水域中的養分會越來越多,而且水會越變越淺,到最終變成沼澤或陸地,像這種自然消長過程,即屬「優養化」。
水域的污染加速了「優養化」現象:「優養化」的營養源大多來自於施肥過度的農地,或都市污水中的清潔劑或有機物產生的。家庭廢水、抽水馬桶的排放水與非肥皂及合成肥料都含有很高的磷化物和硝酸鹽類,當水中氮化物和磷酸鹽類的濃度增高時,藻類就可以大量繁殖,造成所謂的「藻華」。
因為藻類大量繁殖也會伴隨大量死亡,這些藻類屍體在腐爛分解的過程中會用盡水中的氧氣,使棲息在那裡的魚族會因窒息而死亡,再者形成藻花的藍綠藻往往是群體狀或絲狀,這些不是濾食性魚類的食物,因此使水域生態系中的食物看似很豐富,但卻有不少魚類是因為飢餓或窒息而死,這就是所謂的「紅潮」,也是「藻華」的後遺症。
專家研究「優養化」的水質淨化,除要避免上述的各種污染外,種植「培地茅」也是個有效的方法,培地茅的龐大根系,同時植物本身對於氮與磷兩元素有極高的吸收利用性,對於清除水體中的氮、磷元素有極大的應用價值。配合目前正發展的人造溼地系統,培地茅的水生特性可充分地應用在這些系統中,也可發揮淨化水質的功能。
此外,從植株健康栽培的新觀念與策略觀點上來說,從葉面噴灑植株所需的「奈米鈣」元素,來補充土壤吸收養份之不足,特別是具保護與防禦植株的鈣、矽元素及具生理功能的微量元素。在農業的永續發展上,應建立植株健康栽培新觀念,塑造植株健康成長環境、種植出健康安全蔬果,才能吃出健康的人類,及保存健康的環境。方能早日落實農委會,農藥十年量減半,食安環保加值的綠色環保的永續農業。
國立勤益科大管理學院創院長林文燦教授表示,以植株健康栽培與管理機制上,可借助智慧農業4.0「奈米鈣」的發展腳步,運用NB-lOT監控茶葉生長環境與品質成效,未來應整合資通技術導入數位化農業精緻及精準管理發展農業經濟,降低濃務輕量化與農民的過勞及解決人力資源不足問題。
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