試問人工濕地污水處理的原理與優點為何？（10 分）規劃設計上應考量的事項為何？（10 分）

參考方向

（一）人工濕地污水處理的原理： 人工濕地（Constructed Wetland）是模擬自然濕地之生態系統，以人工方式建構濕地環境 來處理污水。其處理原理綜合運用「物理、化學、生物」三種機制： 1. 物理作用： - 濕地內植物根莖與基質（礫石、砂、土壤）形成過濾介質， 以「沉澱、過濾、攔截」方式去除懸浮固體（SS）。 2. 化學作用： - 透過吸附、離子交換、氧化還原等反應， 去除磷、重金屬與部分有機物。 3. 生物作用： - 植物根圈周邊微生物（好氧/兼氧/厭氧）分解有機物（BOD/COD）。 - 透過硝化與脫氮反應去除氮素污染。 - 植物本身吸收氮、磷等營養鹽以及部分重金屬。 （二）人工濕地的優點： 1. 建造及操作維護成本低於傳統機械式污水處理廠。 2. 操作管理簡便，能耗極低，無需高度技術人員。 3. 對水質負荷變動具有緩衝能力。 4. 兼具景觀美化、生態棲地、教育及休憩等多元效益。 5. 處理過程不產生污泥處置問題。 （三）規劃設計上應考量的事項： 1. 場址條件： - 地形坡度（宜緩坡 1~2%）、土壤滲透性、地下水位高低。 - 鄰近進流水源與放流水體位置、避開易淹水區。 2. 處理規模與型式： - 表面流式（FWS）：水流經植栽表面，景觀效益佳。 - 地下流式（SSF）水平流／垂直流：水流經基質層內部，去除效率高、衛生較佳。 - 依進流水質、處理目標與用地面積選用合適型式。 3. 水力負荷與停留時間： - 設計適當停留時間（HRT 通常 5~10 天）以達到處理效率。 - 計算水力負荷率，避免短流（short-circuit）與淤積。 4. 植栽選擇： - 選用本土性、耐污性、生長快、根系發達之挺水植物（如香蒲、蘆葦、水芋）。 - 兼顧物種多樣性與季節變化。 5. 基質設計： - 選用礫石、砂、土壤等具適當孔隙率之介質。 - 注意基質粒徑分佈以兼顧過濾與透水性。 6. 配套設施： - 前處理單元（沉澱池、化糞池）以去除大粒徑固體。 - 進出流分配渠道、放流口、檢視井。 - 蚊蟲控制、安全圍籬、解說導覽設施。 7. 維護管理： - 定期巡查、植栽收割、底泥清淤、進出流監測。

（AI 申論題批改將於後續階段提供）