摘要

本論文主要研究新竹主要河川與濕地重金屬元素的含量分佈情形，研究對象為十種金屬元素分別為：鎘、鉻、鉛、鋅、鎳、銅、鎵、銦、鐵、鋁，研究範圍包含新竹縣市大小主要河川、海濱的香山溼地保護區以及南港濕地。
河川水域分4季採樣共13個採樣點，總計共有52個水樣品，採集的河川有客雅溪、三姓公溪、大庄溪、鹽港溪；而河川底土採集除上述河川外尚有頭前溪、鳳山溪、新豐溪、福興溪、新屋溪，河川底泥共有17採樣點，分層後共49個樣本；而於海域兩濕地區域(香山濕地、南港濕地)採集23處40公分深測點、20處表層5公分深測點，分層後共計採得135個樣品。
因考慮污染乃外加物質，土壤經研磨後再消化可能將原本天然已包覆於土壤裏的金屬元素也一併萃取出、且研磨使得表面積增加，同時間內所萃取的含量較大；再加上採集乾淨的土壤來當空白背景值時，其取樣地點須於上游何處也無所準。經做研磨與未經研磨金屬物質含量比較後，數據合理呈現出經研磨之各元素含量均都高些許，但大致而言差異不明顯，因此土壤樣品的消化我們採取不經研磨處理，以取得最實際之污染值。
進行樣品消化之前先試驗消化法之適用性，方法為使用標準土壤樣品分別以傳統王水消化與微波消化之，比較其重金屬萃取能力；此外也測試以微波消化同一土壤樣品時，比較王水、王水加過氧化氫、王水加氫氟酸之三種不同消化試劑的萃取重金屬能力，而決定以傳統王水消化法進行樣品之消化。
所有河川與底泥樣品所測之各金屬含量依工業型態都有各自分佈趨勢，均低於國內土壤重金屬含量管制標準，但於客雅溪出海口的濕地附近、濕地南段排水堤、鹽港溪口等之鋅含量都均高於食用作物農地管制標準500mg/kg，其中三姓溪口的鋅含量1884mg/kg，已接近土壤管制標準的2000mg/kg；由調查結果得知河川與濕地某些特定之測點、河川下游、出海口處、及濕地裡的河溝流經處等，其水體或底土各種的金屬含量皆有較高之現象，而且其表土(0-5cm)污染量較高者，其深層土壤(5-40cm)含量也幾乎偏高，顯示某些測點附近的確有長時間且固定之污染源，而且這些測點之重金屬污染物質多半不只單一種。
濕地土壤中重金屬含量與其土壤之粒徑大小、顏色深淺有相關性，依呈現數據可看出粒徑越小顏色越深之底土所含重金屬元素含量有較高之趨勢。

Abstract

The main research of this study is to investigate the heavy metal distribution of the main rivers and wetlands in HsinChu. The research objects involve ten metal elements including: Cd, Cr, Pb, Zn, Ni, Cu, Ga, In, Fe, Al, and the research region contains main rivers in Hsinchu County/City, coastal Hsiangshan Wetland, and Nankang Wetland.
Sampling of the river water among the four seasons contains thirteen points and fifty-two water samples, including Keya River, Sanhsingkung River, Tachuang River, and Yenkang River. Besides the above rivers, the sampling of the river sediment includes Touchein River, Fengshan River, Hsinfeng River, Fuhsing River, Hsinwu River. The sample points of sediment total seventeen which then divide into forty-nine samples. In the coastal wetland region, Hsiangshan Wetland and Nankang Wetland, we collect twenty-three measuring points (40cm depth) and twenty measuring points (5cm depth) which then divide into 135 samples.
Test the applicability of digestion method before sample digestion. That is to use standard soil samples for traditional aqua regia digestion method and microwave digestion method, respectively, to compare the ability of the two to extract heavy metals. In addition, we test digestion of identical samples by microwave method with three different digest reagents: aqua regia, aqua regia-hydrogen peroxide and aqua regia-hydrogen fluoride, to compare their ability to extract heavy metals. Therefore, we decided to apply the traditional aqua regia digestion method for sample digestion.
Each of the metal content determined from rivers and sediments has its own distribution trend respectively with various industrial types, and is lower than the heavy metals content of domestic soil pollution control standards. But the zinc content of the wetland vicinity of Keya River Mouth, the water gate in the south of the wetland, and Yenkang River Mouth, etc, exceeds the control standard of farmland with food crop cultivation (500mg/kg). Among these, the zinc content of Sanhsingkung River Mouth (1884mg/kg) is near the soil control standard (2000mg/kg).
The results show that measuring points, such as some specific location of rivers and wetlands, downstream and mouth of rivers, and water flow through wetlands, etc, have their river waters or sediments with higher metals contents. Moreover, the surface sediments (0-5cm) with higher pollution values also have their deep sediments (5-40cm) with mostly higher pollutants. It shows that near some measuring points, there has been a constant pollution source for a long time, and the heavy metals pollution.
The heavy metals content of wetland soil are correlated to the size and color of soil particle. The data exhibits that sediments with smaller size and deeper color have a tendency to contain higher heavy metals content.

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