【成果報告】下游水質比上游好？從台中筏子溪一窺卵礫石河川的自淨能力

台灣多數溪流是東西向，溪流從山林間奔流向下，接著坡度漸緩，最後進入平原地區，這讓許多人直觀認為「上游水質比下游好」，因為溪流下游通常會流經人類活動區域，當工業、家庭和養殖廢水排入溪流，水質就會受到影響。

不過，南北貫穿台中市區、鄰近人口密集區的筏子溪，卻展現了獨特的「自淨」能力。

在2015年6月出版的《臺灣水利》期刊中，收錄了一篇名為〈卵礫石河川自淨能力分析研究—以台中市筏子溪為例〉的研究論文。文中指出，筏子溪部分下游河段的水質，比上游還要好。

這項研究在2008年進行，以河川污染指數（RPI）和河川水質指數（WQI5）作為水質判斷標準。因為流經人口密集區，筏子溪受到多重的河川整治工程和人為活動干擾，也必須承接畜牧廢水、家庭污水、工業廢水、農業餘水等多重污染源。

在2008年6月到10月，研究團隊先針對筏子溪13個樣站的水樣進行4次檢測。從檢測結果來看，筏子溪上游與中游的烏橋至永安橋河段，屬於中度至嚴重汙染，但到了下游的東海橋至鐵路橋，數值卻降低為輕度至中度污染，的確出現污染程度降低的現象。

不過，這波檢測尚無法說明水質改善原因。同年11月，研究團隊從筏子溪下游往上游前進，每隔500公尺就進行水質採樣，較前一波檢測縮短沿線採樣的距離，以觀察不同區段的排水匯入狀況和水質差異。

結果發現，嚴重污染區集中在烏橋上游附近，因上游水源來自大雅排水與十三寮排水，排入筏子溪的多為家庭及工業廢水，其生化需氧量數據極高，代表水中有機汙染物質多。但從連仔溪橋到永安坑橋附近的林厝排水間，筏子溪水質逐漸變好。在知高橋附近，以及內新庄子排水到山仔腳排水間區段的水質，也出現類似狀況。

文中研判，筏子溪下游水質變好的原因，可能與筏子溪的卵礫石底床條件，及地下水出滲現象有關。

因筏子溪上游底床坡度極大且佈滿卵石，微生物可在其表面形成生物膜，進一步分解有機污染物，對入滲的水流產生淨化作用。而這些經過自淨的水流在特定區段出滲，稀釋原有污染，才讓特定區段的水質逐漸變好。筏子溪在知高橋附近形成河中沙洲，該處就有明確發現伏流水出滲。

從不同季節的水質差異來看，在10月枯水期檢測水質時，筏子溪下游水質優於上游的現象更明顯。文中研判，因為豐水期河川水量較多，主要由河川補注地下水；但在枯水期，河川逕流量變少，地下水出滲補注水源的狀況反而變多，代表經過卵礫石河床淨化的水滲入比例相對變高。

因此，從季節性的水質差異來看，同樣可推估筏子溪下游確實存在地下水出滲的自淨現象。而這項得天獨厚的自淨作用，就讓筏子溪水從上游往下游流動的過程中，水質得以逐漸改善。

備註:

●資料來源：許少華、劉建榮、賴慶昌、潘俊宏、洪碧芳（2015）。卵礫石河川自淨能力分析研究—以台中市筏子溪為例。臺灣水利，63（2），63-71。