二、問答題：
1. 為何水庫中會行光合作用產生氧氣的藻類大量滋生時，仍然會導致水庫優養化，並增加水中 BOD？其他對於水質會有什麼影響?

一、 為何會導致優養化與增加水中 BOD？

1. 藻類死亡轉化為龐大有機物（BOD 上升之主因）
   
   
   • 藻類生命週期短暫，大量滋生的藻類死亡後，其細胞本體即成為水體中龐大的有機污染物（內源性有機物）。
   • 生物需氧量（BOD）代表好氧微生物分解水中有機物時所消耗的溶氧量。死亡藻類數量越多，微生物進行分解所需的氧氣量就越大，因此 BOD 值會大幅上升。
2. 夜間呼吸作用與底層嚴重的「缺氧/厭氧」狀態
   
   
   • 夜間耗氧：藻類在夜間無光照時無法行光合作用，僅進行呼吸作用，大量藻類會與水中其他生物競爭溶氧，導致夜間水體溶氧量急遽下降。
   • 底層分解耗氧：死亡藻類沉降至水庫底層後，微生物強烈分解藻類會快速耗盡底層水溶氧，造成底層水體陷入缺氧（Anoxia）或厭氧狀態。
3. 促發底泥營養鹽釋放，形成「優養化惡性循環」
   
   
   • 當水庫底層因藻類分解而陷入缺氧狀態時，底泥中原本以沉澱型態存在（如三價鐵結合物）的磷酸鹽會被還原並大量釋放回水體（內源性性磷釋放）。
   • 這使得水中氮、磷營養鹽濃度進一步攀升，反過來提供藻類更多養分，形成水庫優養化無法停止的惡性循環。

二、 對於水質的其他影響

1. 水體酸鹼度（pH 值）劇烈波動
   
   
   • 白天藻類強烈行光合作用，大量消耗水中的二氧化碳（$\text{CO}_2$）與碳酸氫根，導致水體 pH 值異常升高（常升至 $8.5 \sim 9.5$ 以上）。
   • 夜間呼吸作用釋放大量 $\text{CO}_2$，又使 pH 值快速下降，劇烈的 pH 波動會破壞水體化學平衡並影響淨水加藥凝集效果。
2. 產生異臭味（土臭味與霉味）
   
   
   • 藍綠藻（如微囊藻、魚腥藻）及放線菌在生長與分解過程中，會釋放土臭素（Geosmin）及 2-甲基異貤醇（2-MIB），極低濃度即可讓自來水原水產生濃烈的土臭味或霉味，傳統淨水程序極難去除。
3. 釋放藻毒素（Hazards to Health）
   
   
   • 特定藍綠藻爆發時會分泌藍綠藻毒素（Cyanotoxins），如微囊藻毒素（Microcystins，具肝毒性）、神經毒素等，危害水生生態，亦增加飲用水安全風險。
4. 降低水體透明度與增加濁度
   
   
   • 高密度的懸浮藻類使水體呈濃綠色或褐色，嚴重阻擋陽光透射，降低水體透明度，並使水體表層溫度升高，加劇水庫水體分層。
5. 增加淨水場處理成本與營運困擾
   
   
   • 濾池堵塞：藻類細胞會快速堵塞淨水場快砂濾池的濾料，導致濾期縮短、反沖洗頻率及耗水量大增。
   • 增加消毒副產物（DBPs）風險：藻類分泌的胞外有機物及細胞溶出物屬於前驅物質，在加氯消毒過程中易反應生成三鹵甲烷（THMs）與鹵乙酸（HAAs）等致癌性消毒副產物。
   • 底層鐵、錳溶出：底層缺氧環境會使底泥中的鐵、錳還原溶出，導致原水鐵、錳濃度過高，產生水質黃濁問題。