林曉武臺灣大學:海洋研究所連凱莉Lien, Kai-LiKai-LiLien2010-05-062018-06-282010-05-062018-06-282009U0001-0608200922372100http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/181240顆粒態和溶解態物質是台灣島嶼型河川向外海傳輸物質的主要來源，這些物質將會對周圍海域有相當程度之影響。本研究將藉由分析主要河川溶解態之主要離子含量，了解河川中主要離子之時間與空間變化並進一步探討化學風化對台灣小河川物質傳輸之重要性。本研究於2006~2007年針對12條主要河川共18個測站進行河水的採樣與分析工作，共收集815個樣品，分析項目包括陽離子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+)、陰離子(Cl-、SO42-)濃度、鹼度(Alkalinity)、pH和矽酸鹽(H4SiO4)濃度，總共測得7605個數據之時間與區域變化。究結果顯示台灣河川之主要離子濃度均呈現明顯的區域性及季節性變化。台灣河川主要離子濃度以南部河川(二仁溪、曾文溪、高屏溪)較高，東北部(淡水河、和平溪、花蓮溪、秀姑巒溪)較低。主要離子濃度最高之河川為二仁溪，其次是曾文溪；此二河川主要離子濃度普遍比其他河川高，最大差異可達數十倍之多。此外，河川離子濃度明顯呈現夏低冬高的季節性變化，顯示降雨量隨著區域與季節的不同，河水稀釋程度有所差異是影響河川離子濃度變化之主要原因。 研究發現台灣河川中主要離子濃度變化主要是受到河川流域之降雨量、河川流量、河川流域之岩石組成和風化作用的強弱等因素影響。河川流量的大小直接反應降雨量的多寡，河川總溶解物質濃度與流量呈現明顯的負相關，而總溶解物質輸出量與流量呈正相關，可顯示總溶解物質濃度與輸出量受流量所控制。台灣河川主要離子濃度高於一般世界大河，河川溶解物質年輸出量估算約為12 Mt/yr，卻佔世界五大河之4~75%，溶解物質單位面積輸出產率平均值為663 tons/km2/yr，為世界五大河的5~30倍之多，表示台灣的化學風化扮演了重要角色。台灣島嶼型小河川之溶解性物質相較於其他大陸型河川(長江、密西西比河等)之單位面積輸出量高出許多，顯示化學風化作用在台灣小河川之重要性。目 錄文摘要 Ⅰ文摘要 Ⅱ錄 Ⅲ目錄 Ⅴ目錄 Ⅶ一章 緒論 1.1 前言 1.2 研究區域 3.2.1 河川與地質構造 3.2.2 河川與氣象水文 4.3 研究目的 4二章 樣品採集與分析方法 7.1 樣品採集 7.1.1 採樣位置 7.1.2 採樣方法 7.2 樣品前處理 8.3 分析方法與實驗流程 9.3.1 陽離子( Na+、K+、Mg2+、Ca2+ ) 9.3.2 陰離子( Cl-、SO42- ) 9.3.3鹼度( Alkalinity ) 10.3.4 溶解態矽酸鹽 11.4陰陽離子之平衡關係 11三章 結果 25.1降雨量 25.2 流量 26.3 主要離子濃度 27.4 陽離子 28.4.1 鈉離子濃度 28.4.2 鉀離子濃度 30.4.3 鎂離子濃度 31.4.4 鈣離子濃度 32.5 陰離子 32.5.1 氯離子 32.5.2 硫酸根離子 33.6 鹼度 34.7 矽酸鹽 34.8 PH值 35.9 總溶解物質(TDS) 36.10 總懸浮顆粒(TSM) 36四章 討論 60-1 影響河川主要離子濃度之因素 60.1-1 台灣河川中主要離子濃度之區域性變化 62.1-2 台灣河川中主要離子濃度之季節性變化 67.2 台灣河川主要離子來源與岩石組成之關係 68-3台灣河川溶解性物質輸出量變化及其控制因子 70五章 結論 88考文獻 90　目　錄1-1 A：台灣30年年平均輸砂量，B：年平均剝蝕率 6 2-1 研究測站位置圖 13 2-2 A：曾文溪流域採樣圖，B：二仁溪流域採樣圖 20 2-3 河水樣品處理分析流程圖 21 2-4 河川陰陽離子當量濃度總和比較 243-1 研究測站2006~2007年日雨量、日流量和歷年平均月流量時序變化圖 383-1 研究測站2006~2007年日雨量、日流量和歷年平均月流量時序變化圖(續) 393-2 台灣主要河川雨量與流量之時序變化 413-3 台灣主要河川鈉離子與流量之時空變化(點線為離子濃度；細線為流量) 473-4 台灣主要河川鉀離子與流量之時空變化 483-5 台灣主要河川鎂離子與流量之時空變化 493-6 台灣主要河川鈣離子與流量之時空變化 503-7 台灣主要河川氯離子與流量之時空變化 513-8 台灣主要河川硫酸根離子與流量之時空變化 523-9 台灣主要河川鹼度與流量之時空變化 533-10 台灣主要河川矽酸鹽與流量之時空變化 543-11 台灣主要河川pH值與流量之時空變化 553-12 台灣主要河川總溶解物質與流量之時空變化 563-13 台灣主要河川總懸浮顆粒與流量之時空變化 574-1 A：曾文溪流域，B：二仁溪流域Na+、K+、Cl-、SO42-之空間分布圖 744-2 各區域總溶解物質(TDS)對流量之相關圖 754-3 各測站總溶解物質(TDS)對流量之相關圖 764-4 卑南溪流域主流與支流對流量之相關圖 774-5 卑南溪(TTB)測站Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、Alkalinity、Silica、pH和TDS對流量之相關圖 784-6 研究測站之三相圖 794-7 四個流域主流和支流之三相圖 804-8 世界大河川與台灣河川比較之三相圖 814-9 台灣各地區不同季節之主要離子成分三相圖 824-10 2006~2007年A：研究測站平均總溶解物質輸出量，B：測站平均化學風化產率 844-11 各地區總溶解物質輸出量與流量之關係圖 854-12 各研究測站總溶解物質輸出量時序變化圖 86　目　錄2-1 河川局和本研究採樣測站與處理之地點 142-2 研究測站名稱、河川流域、經緯度位置、海拔高度、集水面積、年降雨量、年輸砂量和水利署水文測站編號 152-3 本研究採樣測站與各採樣之時間 162-3 研究測站之採樣時間(續1) 172-3 研究測站之採樣時間(續2) 182-4 曾文溪和二仁溪流域採樣測站名稱 192-5 分析儀器與使用試劑之名稱 222-6 Perkin Elmer (PE-3300)火焰式原子吸收光譜儀分析條件 232-7 鈉、鉀、鎂、鈣元素之檢量線濃度 232-8 本研究分析之河水標準樣品（SLRS-4）與標準品數值之比較 233-1 2006~2007年發佈颱風警報之颱風及警報時間 403-2 台灣主要河川2006~2007年乾溼季之水體主要離子平均濃度 423-2 台灣主要河川2006~2007年乾溼季之水體主要離子平均濃度(續1) 433-2 台灣主要河川2006~2007年乾溼季之水體主要離子平均濃度(續2) 443-2 台灣主要河川2006~2007年乾溼季之水體主要離子平均濃度與標準偏差(續3) 453-2 台灣主要河川2006~2007年乾濕季之主要離子平均濃度與標準偏差(續4) 463-3 2006年台灣主要河川離子平均濃度與乾溼季平均濃度之比較 583-3 2006年台灣主要河川離子平均濃度與乾溼季平均濃度之比較(續) 594-1 2006~2007年研究測站總溶解物質輸出量和化學風化產率 824-2 研究測站總溶解物質輸出量和化學風化產率與世界河川、長江上游及日本沖繩島河川之比較 86application/pdf9980481 bytesapplication/pdfen-US島嶼型河川化學風化Mountainous RiverChemica Weatheringthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/181240/1/ntu-98-R96241405-1.pdf