台灣各地區水質酸鹼值含垢量 - a448488a - Xuite 備份站
自來水部份因有自來水公司進行供水品質管制，故水質變異量較小：其中僅南投縣之水質無結垢傾向；台中縣及離島地區（尤其是金門地區 LSI 值明顯偏低）則具發生腐蝕傾向；其餘地區之 LSI 值顯示皆易於管路中形成水垢。地下水部份則發現：桃園縣幾個鄉鎮 LSI 值較低屬於具嚴重腐蝕傾向；另高屏地區除屏東縣內埔鄉、高雄縣大樹鄉 LSI 值較低有明顯腐蝕傾向外，其餘鄉鎮大多屬具結垢傾向。 ( 一 ) 主要項目包括總溶解固體物 (TDS) 、鹼 ( 酸 ) 度 (Alk) 、硬度、鈣離子 (Ca ++ ) 、鎂離子 (Mg ++ ) 等。 (1) 結垢 / 腐蝕傾向分析公式 水中之 CaCO 3 ( 碳酸鈣 ) 達過飽和程度時，將有固體 CaCO 3 沉澱；反之，若水中之 CaCO 3 未達飽和程度，則可溶解固體 CaCO 3 之水質穩定 (Water Stabilization) 原理， Langelier(1936) 發表飽和指數法 (Langelier Saturation Index Method, 簡稱 LSI Method) 用以判斷水質是否有易於形成水垢 (Scaling) 的傾向，說明如下（ Langeliar, 1936 ）： 若 LSI < 0 則不易形成水垢，但管路易有腐蝕現象 (Corrosion) ； 若 LSI = 0 則無結垢傾向； 若 LSI > 0 則易形成水垢 (Scaling) 。 簡化之， Loewenthal & Marais(1976) 提出了簡化經驗公式如下（ Loewenthal and Marais, 1976 ）： LSI = pH - pH 5 = pH - ( p k' 2 + p Ca2+ - p k' s - log([ 2A lk]) - logr M ) 整體而言， PH 為待測水實際 PH 值； PH s 為待測水飽和 PH 值，此值為硬度、鹼度、總溶解固體物及溫度的函數 ( 其中 PH 為度量氫離子的濃度； Alk 為度量 CO 3 2- 及 HCO 3 - 的緩衝能力，兩者為不同的概念 ) ，因此檢測水質項目包含總溶解固體物 (TDS) 、鹼度 (Alk) 、硬度、鈣離子 (Ca ++ ) 、鎂離子 (Mg ++ ) 等。
(2) 經驗公式假設 LSI 經驗公式之假設條件如下（ Loewenthal and Marais, 1976 ）： a. 假設離子強度 (I) 不超過 0.5M ，故溶液之離子強度可用 Davies 關係推估， Davies 關係公式如下︰
( 二 ) 檢驗方法 (1) 總溶解固體物 (TDS) 總溶解固體物係利用行政院環保署環境檢驗所公告之環境檢測方法 ─NIEA W 210.56A 來進行水中總溶解固體及總懸浮固體之檢測。 (2) 鹼度 測定水樣之鹼度測定方法 —EDTA 滴定法（ APHA STANDARD METHOD 2320 ）。 (3) 硬度 採水中硬度檢測方法 ─EDTA 滴定法（行政院環保署環境檢驗所公告之環境檢測方法 ─NIEA W 208.50A ) 。 (4) 鈣離子、鎂離子 鈣、鎂離子乃以感應耦合電漿原子發射光譜法（ ICP ），其儀器操作方式係依照行政院環保署環境檢驗所公告之環境檢測方法 ─NIEA W 306.51A ，利用高頻電磁感應產生的高溫氬氣電漿，使導入電漿中的樣品受熱而起一系列的去溶劑、分解、原子化 / 離子化及激發等反應，測定水樣中包括鈣、鎂等離子之濃度。 ( 三 ) 檢驗結果 :
藍氏飽和指數作為分析水質結垢傾向的公式，其中 LSI < 0 表不易形成水垢但易腐蝕管路， LSI > 0 表易形成水垢，而由 Moffat 之一階不準度理論分析之結果，收集數據間之不準度的範圍為 ±0.124 ，故於本文中之 LSI 的判斷基準可修正為如下所述： 若 LSI < － 0.124 則不易形成水垢，但管路易有腐蝕現象； 若 LSI 介於 － 0.124 ~ 0.124 之間，則不具管路腐蝕傾向，亦不具結垢傾向； 若 LSI > 0.124 則易形成水垢。
( 一 ) 自來水檢測分析 因氣候與建築類別（透天厝、公寓等）聚落方式之因素影響，各縣市自水來之 LSI 平均值顯示僅南投縣之 LSI 值介於 -0.124~0.124 之間無結垢傾向；台中縣及離島地區（尤其是金門地區 LSI 值明顯偏低）則傾向發生腐蝕現象；其餘地區之 LSI 值皆大於 0.124 ，傾向於管路中形成水垢，台南市各區，可明顯發現其 LSI 值大多介於 0 與 1 之間，其餘各縣市亦大多如此。
則台灣各縣市之自來水水質大多屬輕微或中度結垢傾向，故除了南投縣及彰化縣境內數個鄉鎮 LSI 值大於 1 之外，國內自來水水質在自來水公司的有效控制下皆可保持在 ±1 之間，這與日本厚生省公告之水質標準（ -1~0 ，儘可能趨近 0 ）及荷蘭自來水研究單位 KIWA 之建議值（ -0.2~0.3 ），甚至鄰近的香港特別行政區政府水務署公佈之飲用水水質監測數據（ LSI 值趨近於 0 ）仍有些差距。
但一般公共用水可考慮調控水質趨向略結垢性，使配水系統之管道壁內提供碳酸鈣之保護層，以防腐蝕，但如此水質控制設計所產生的水垢卻可能影響機器。
表一：各縣市自來水 LSI 值
地區
標準差
標準差
最大值
最小值
北部地區
0.15
0.54
1.25
-1
台中縣
-0.21
0.76
1.07
-1.93
彰化縣
0.73
0.58
1.64
-1.19
南投縣
0.07
0.82
1.72
-1.72
雲林縣
0.35
0.59
1.12
-0.65
嘉義縣市
0.68
0.34
1.27
-0.28
台南市
0.58
0.29
1.01
0.08
台南縣
0.59
0.28
1.25
-0.19
高雄市
0.67
0.27
1.05
0.16
高雄縣
0.57
0.25
1.21
-0.11
屏東縣
0.34
0.48
1.05
-1.16
花東地區
0.49
0.38
0.97
-0.13
離島地區
-0.61
1.59
1.03
-3.23
表二 結垢傾向表
LSI 值範圍
結垢傾向說明
碳酸鈣結垢量
<0
無結垢傾向或中等溶解 ( 腐蝕 ) 傾向
< 5 g /cm 2
0~0.5
輕微結垢傾向
< 5 g /cm 2
0.5~1
中等結垢傾向
5~ 15 g /cm 2
>1
嚴重結垢傾向
15~ 30 g /cm 2
( 二 ) 地下水部份 因台北縣市之申請件數少，故目前北部之地下水採樣仍集中於桃竹苗地區，南部則由於自來水普及率除屏東縣僅 42.07% 外，其它縣市皆於 80% 以上，故主要針對屏東縣與鄰近之高雄縣兩地區執行地下水水質採樣與分析。
因為各地地下水質差異甚巨，不似自來水鄰近地區皆來自相同淨水廠，其數值變動不大亦較為集中，故各鄉鎮採集之地下水之變化很大；其中屏東縣除內埔鄉水質變化較大有多處 LSI 值較低，具有腐蝕傾向外，其餘鄉鎮大多屬結垢傾向；高雄縣的大樹鄉 LSI 值皆偏低亦有明顯腐蝕傾向，若略去大樹鄉數據不計，則高雄縣之 LSI 平均值則為 0.41 ，亦屬較微結垢傾向地品；另外，桃園縣、新竹縣、南投縣之 LSI 平均值偏低，有腐蝕傾向，尤其桃園縣四鄉鎮地下水水質屬於嚴重腐蝕傾向，該地區若以地下水為使用水源，則須特別注意防蝕措施之必要性考量。而苗栗縣因數據仍少，代表性不足，但已有文獻提出苑裡鎮之地下水質，已呈受養殖用水污染之趨勢。 宜蘭地區因為地候因素，資料顯示：蘭陽平原地下水之 LSI 值普遍偏低，呈腐蝕傾向。